Aerogeneradores
COMO SE PARA UN AEROGENERADOR
Como ya sabemos, un aerogenerador es el medio por el que podemos captar energía eólica para producir energía eléctrica. Pero, ¿sabemos cómo se paran los aerogeneradores, cuando no se necesitan que produzcan más energía?. Hoy os lo vamos a explicar, y además os contaremos un nuevo método de GAMESA que sirve para parar un aerogenerador en dos etapas.
La invención de Gamesa, se refiere a un método para parar un aerogenerador y más en particular a un método para parar un aerogenerador usando medios de frenado aerodinámicos y mecánicos.
La eficiencia de un aerogenerador depende de muchos factores. Uno de ellos es la orientación de las palas del rotor respecto a la dirección de la corriente del viento que es controlada normalmente por un sistema de regulación de paso que permite ajustar el ángulo de paso de las palas del rotor para mantener la velocidad del rotor en un valor constante o dentro de un rango dado. En otro caso, especialmente con altas velocidades de viento, la carga del rotor excedería los límites establecidos por la resistencia estructural del aerogenerador.
Hay dos métodos básicos para controlar la potencia de un aerogenerador cambiando el ángulo de paso de las palas del rotor: el método de control de “paso variable” y el método de control por “pérdida”. En el método de control de “paso variable” el ángulo de paso de las palas del rotor se cambia hacia un menor ángulo de ataque para reducir la potencia capturada y hacia un mayor ángulo de ataque para incrementar la potencia capturada. Este método permite un control preciso y estable de la potencia aerodinámica capturada y de la velocidad del rotor.
La parada de un aerogenerador es una de las operaciones más críticas porque implica grandes cargas para los componentes del aerogenerador. En términos generales, en los aerogeneradores con control de “paso variable”, la operación de parada incluye el paso de girar las palas con el borde de salida apuntando en la dirección del viento hasta que alcanzan su posición de bandera.
La parada de un aerogenerador puede ser llevada a cabo utilizando diferentes medios específicos de frenado que pueden ser agrupados en dos categorías:
- Frenos mecánicos
- Frenos aerodinámicos (frenos neumáticos, flaps en el borde de ataque o puntas giratorias)
En los aerogeneradores con multiplicadora de tres etapas, los frenos mecánicos (típicamente frenos de disco) se colocan normalmente en el eje de alta velocidad porque el par motor es relativamente bajo en él. Cuando más bajo sea el par motor, menor será el freno de disco. En aerogeneradores sin multiplicadora o con multiplicadora de únicamente dos etapas el par motor será más alto y consecuentemente es necesario que el freno de disco sea más grande. Los aerogeneradores modernos necesitan métodos de parada optimizados y la presente invención está orientada a la atención de esa demanda.
Gamesa, con este método de parada de aerogeneradores, quiere proporcionar un método para parar un aerogenerador con control de “paso variable” que permita la reducción del tamaño del freno mecánico. Esto se consigue proporcionando un método para parar un aerogenerador con control de “paso variable” que consta de un rotor con al menos una pala, un disco mecánico en el eje de alta velocidad, un sistema de “paso variable” para ajustar el ángulo de paso de la pala, que incluye:
- Una primera etapa usando el sistema de “paso variable” para reducir la velocidad del rotor.
- Una segunda etapa usando tanto el sistema de “paso variable” como el freno mecánico para parar el rotor.
FUENTE | OEPM
Energía eólica, artículos relacionados:
CONTROL DE AEROGENERADORES PARA MEJORAR LA PRODUCCION DE ENERGIA
Uno de los retos fijados, por una de las compañías más punteras en energías renovables, GAMESA INNOVATION & TECHNOLOGY, S.L., es mejorar la eficiencia energética a la hora de producir energía eólica, mediante el control de aerogeneradores para mejorar la producción de energía.
Los aerogeneradores son dispositivos que convierten energía mecánica en energía eléctrica. Un aerogenerador típico incluye una góndola montada sobre una torre que alberga un tren de potencia para transmitir la rotación de un rotor a un generador eléctrico y otros componentes tal como los motores de orientación mediante los que se gira el aerogenerador, varios controladores y un freno.
En los métodos y sistemas de control conocidos, la energía producida por un aerogenerador se incrementa con la velocidad del viento hasta que se alcanza un nivel nominal pre-establecido y a partir de ahí se mantiene constante. Ello se hace regulando el ángulo de paso de las palas de manera que el ángulo de paso de las palas del rotor se cambia hacia un menor ángulo de ataque para reducir la energía capturada y hacia un mayor ángulo de ataque para incrementar la energía capturada.
Por tanto la velocidad del generador y, consecuentemente, la energía producida pueden mantenerse relativamente constantes con velocidades crecientes del viento.
La limitación de la velocidad rotacional de los aerogeneradores implica tanto una limitación de sus cargas, como una limitación de la energía del viento capturada con respecto a la energía del viento disponible. Por ello, la industria de aerogeneradores está demandando constantemente métodos mejorados de control para optimizar su eficiencia.
Lo que Gamesa persigue es proporcionar métodos de control de aerogeneradores adaptados para ...seguir leyendo este artículo sobre energía »
Publicado en Energía eolica | 
Etiquetas: Aerogeneradores, Eficiencia energética, Patentes | 
4 comentarios »
CONVERTIDOR DE FRECUENCIA: DETENCION DE FALLOS EN AEROGENERADORES
Todos sabemos que la eficiencia energética es un pilar fundamental de ahorro de energía y en consecuencia un ahorro económico. La empresa de energías renovables, Gamesa, ha desarrollado un método de detección de fallos en un convertidor de frecuencia acoplado al generador de un aerogenerador y a una red eléctrica.
Os dejamos la explicación de esta nueva invención de Gamesa.
La parte generadora de una red de suministro eléctrico, está constituida por múltiples elementos, que en el caso de un funcionamiento incorrecto pueden causar pérdidas de energía, daño en otros componentes e incluso un fallo de comportamiento de todo el sistema.
Uno de estos elementos, es un condensador de acoplamiento en continua que se conecta en paralelo con el inversor generador y el inversor de red, siendo su tarea desacoplar las partes de alta frecuencia y los picos de tensión entre el generador y la red.
Un comportamiento de fallo de este dispositivo puede causar una pérdida de potencia o daños en otros componentes de la red.
Además, en el caso de que el aislamiento de tierra falle, el propio generador puede ser una fuente significante de pérdida de potencia. Ambas situaciones de fallo pueden significar una pérdida de la producción y un posible daño en otros componentes del convertidor lo que puede suponer grandes pérdidas.
Con la intención de evitar un comportamiento de fallo y detectar los elementos que pueden causarlo, se han desarrollado unos métodos para verificar el correcto funcionamiento de cada dispositivo y revelar errores potenciales. Para ello se realiza una detección de fallos en el condensador de acoplamiento DC y de fallos de aislamiento en el generador del aerogenrador.
En primer lugar, el condensador de acoplamiento DC se carga a tensión nominal (por ejemplo 1050 V), a través de la red inversora. Posteriormente, se deshabilita el inversor de red y se produce una descarga de la carga del condensador de acoplamiento DC, siendo el tiempo de descarga monitorizado.
En el caso de que el tiempo de descarga sea menor que el que se tenía al principio de uso, esto significa que el condensador está próximo al final de su ciclo de vida y por lo tanto es conveniente sustituirlo.
Para la detección de un fallo en el aislamiento del generador se carga el condensador de acoplamiento a tensión nominal y una vez el condensador de acoplamiento DC está cargado se deshabilita el inversor de red ...seguir leyendo este artículo sobre energía »
Publicado en Energía eolica | Etiquetas: Aerogeneradores, Eficiencia energética, Patentes | 2 comentarios »
CIMENTACION DE AEROGENERADORES EN EL AGUA
Para la producción de energía eléctrica mediante aprovechamiento del viento, esto es, energía eólica, es conocida la utilización de aerogeneradores situados en el agua, en donde se obtienen unos regímenes de viento mayores que en tierra, debido a la escasa rugosidad de la superficie del agua, además de disponer de grandes espacios libres para la colocación de los aerogeneradores.
Y en este sentido, Manuel Torres Martínez, ha desarrollado una base de cimentación para el montaje de aerogeneradores en lecho acuático y un método de fabricación de dicha cimentación.
Esta invención está relacionada con la instalación de aerogeneradores en lechos acuáticos, proponiendo para tal fin una base de cimentación realizada con unas características estructurales que facilitan la construcción en instalaciones portuarias, para el transporte hasta el lugar de instalación y el fondeo en dicho lugar mediante un vehículo acuático.
Una condición de los aerogeneradores de este tipo, es que deben ser anclados de forma conveniente en el fondo acuático, para asegurar la instalación de una manera estable, siendo conocida para ello la utilización de cimentaciones formadas por un gran bloque de hormigón, el cual se fondea y asienta en el lugar de instalación, para disponer después sobre él el aerogenerador correspondiente.
Dichas cimentaciones se construyen habitualmente en lugares portuarios o zonas costeras, desde donde se transportan mediante un vehículo acuático para el fondeo en el lugar de aplicación.
Dadas las dimensiones y el peso de esas cimentaciones, su fabricación resulta muy costosa y se requieren para la manipulación grúas de gran tonelaje, las cuales tienen que ser transportadas a su vez hasta el lugar de instalación, utilizándose para ello grandes buques, que generalmente son procedentes de la industria del gas o del petróleo, resultando de un costo muy elevado.
Por tanto, Manuel propone una base de cimentación para el montaje de aerogeneradores en lecho acuático, con una realización estructural, que facilita la formación constructiva de dicha cimentación en lugar portuario, y el transporte para el fondeo de instalación mediante un vehículo capaz de llevar a la cimentación y depositarla por sí mismo en el fondo acuático.
Esta cimentación, consta de una estructura cónica formada por un conjunto de columnas a modo de generatrices dispuestas entre un núcleo cúspide superior y una zapata anular inferior, constituyéndose el núcleo cúspide superior por un elemento cilíndrico con base superior para el amarre de la torre del aerogenerador a instalar. Y con una base inferior, sobre la cual se amarran las columnas de la estructura cónica mediante elementos roscados, mientras que la zapata inferior, que puede ser circular o poligonal, se constituye por un anillo de hormigón, en el cual quedan embebidos los extremos inferiores de las columnas de la estructura cónica.
En la zapata anular del conjunto estructural se incluyen, no obstante, unos tubos verticales de pilotaje, a través de los cuales es susceptible establecer un anclaje de sujeción mediante pilotes sobre el fondo acuático, cuando las condiciones lo requieren, por ejemplo cuando el lugar de asentamiento es de naturaleza blanda. Además, mediante las columnas de la estructura cónica la cimentación determina además una función de rompehielos.
Sobre el conjunto de las columnas componentes de la estructura cónica se disponen unos anillos periféricos de refuerzo, para evitar el pandeo.
Para el transporte hasta el lugar de instalación, la cimentación así construida se suspende, mediante un cabrestante, de una estructura en forma de “V” invertida dispuesta sobre un vehículo acuático, de forma que ...seguir leyendo este artículo sobre energía »
Publicado en Energía eolica | Etiquetas: Aerogeneradores, Economía y costes, Eficiencia energética, Patentes | 3 comentarios »
REGULADOR ELECTRONICO PARA AEROGENERADORES
Hoy os dejamos una nueva invención de la empresa Windeco Renovables S.L.U, que trata de mejorar la eficiencia de la producción de energía mediante aerogeneradores, se trata de un regulador electrónico para aerogeneradores.
Un regulador electrónico para aerogeneradores se refiere, a un regulador electrónico para aerogeneradores que convierten la energía eólica del viento en energía eléctrica, siendo la finalidad esencial de este regulador, proporcionar un circuito que evite pérdidas y armónicos debido al amplio rango de tensiones de trabajo.
Un objetivo de este regulador de aerogeneradores, es facilitar dos nuevas entradas de energía que permiten que el circuito regulador tenga como fuente de energía, además de la salida del aerogenerador, la salida de un grupo electrógeno y la salida de un campo fotovoltáico de paneles solares, lo que supone un mayor atractivo comercial y la obtención de una mayor eficiencia en las instalaciones que lo incluyan.
Además, otro objetivo sistema electrónico para aerogeneradores consisten en proporcionar un circuito en el que se puedan efectuar cambios de parametrización de funcionamiento sin necesidad de contacto presencial en la correspondiente instalación, y en facilitar elementos que permitan una adaptación a las condiciones de trabajo del aerogenerador.
También, permite regular parámetros y adecuar tensiones y corrientes eléctricas de trabajo, proporcionadas por el aerogenerador, para optimizar la energía que se lleva a un equipo receptor tal como baterías, inversor de vertido a red u otro, estructurándose en un circuito electrónico cuya entrada se conecta al aerogenerador y cuya salida se conecta al equipo receptor.
El circuito cuenta al menos con una etapa elevadora de potencia boost y con un puente H ondulador que permiten evitar pérdidas y armónicos debidos al amplio rango de tensión de trabajo. Además, el circuito incorpora dos entradas adicionales que permiten llevar energía ...seguir leyendo este artículo sobre energía »
Publicado en Energía eolica | Etiquetas: Aerogeneradores, Economía y costes, Eficiencia energética, Patentes | 1 comentario »
TORRE PARA AEROGENERADOR
Para producir más energía eléctrica mediante la energía eólica, se necesitan aerogeneradores cuya potencia sea mayor, sin embargo, los costes de fabricación y de transporte a mayor dimensión de la torre para el aerogenerador, son realmente altos. Es por eso, que Manuel Torres Martínez, ha inventado una nueva torre de aerogenerador, que abarataría el transporte a la vez de ofrecer un estructura fuerte y ligera.
La torre para aerogenerador, está relacionada con los aerogeneradores que aprovechan la fuerza del viento mediante un rotor de palas para accionar un generador de producción de energía eléctrica, proponiendo una torre para dichos aerogeneradores apta para grandes alturas, con una realización estructural ligera y resistente.
Lo que se propone una torre de sustentación para los aerogeneradores, cuya realización se ha previsto con unas características estructurales que permiten conseguir una formación resistente y ligera, con una composición por segmentos que evita los problemas dimensionales para el transporte.
La formación de la torre para aerogeneradores preconizada se determina mediante tramos longitudinales, cada uno de los cuales se forma en su contorno por composición mediante segmentos, comprendiendo cada segmento una piel exterior de chapa metálica, sobre la cual se fijan en la parte interior una serie de largueros tubulares metálicos de perfil en frío, y sobre ellos unas cuadernas transversales también metálicas de perfil en frío, disponiéndose en los extremos del conjunto sendas bridas, a través de las cuales pasan unos bulones roscados que salen de los largueros tubulares, mientras que en los espacios intermedios entre los mencionados bulones dichas bridas poseen unos orificios pasantes, yendo incorporadas además en los costados de los segmentos unas placas provistas a su vez con orificios pasantes.
Así, los segmentos de composición de los tramos longitudinales de la torre de aerogenerador, se unen mediante amarre con tornillos a través de las placas de los costados de los segmentos, estableciéndose la unión entre los tramos longitudinales de la torre, así como respecto de una base de cimentación, mediante los bulones roscados que salen de los largueros tubulares y que atraviesan a las bridas de los extremos de los segmentos.
Se obtiene así una torre estructurada de forma que resulta de fácil construcción y montaje, y sin problemas para el transporte, consiguiéndose una reducción importante del peso (entre el 40 y el 60%) respecto de ...seguir leyendo este artículo sobre energía »
Publicado en Avances tecnológicos, Energía eolica | Etiquetas: Aerogeneradores, Economía y costes, Patentes | 3 comentarios »
GENERADOR EOLICO PARA VEHICULOS
Hoy queremos compartir con todos vosotros una invención, cuyo objetivo es el de aprovechar la energía eólica que se produciría dentro de un coche, generando energía eléctrica, para dotar a éste de mayor autonomía. La invención del generador eólico para vehículos es de José Raúl Tirapu Manero.
Generador eólico para vehículos, se basa en el aprovechamiento del aire que entra por la rejilla frontal de un vehículo, cuando este está en movimiento, para producir energía eléctrica.
Esto se logrará instalando inmediatamente detrás de la rejilla transversalmente al eje del automóvil unas palas unidas a un eje que actuará de eje rotor de un generador eléctrico.
Cuando el vehículo esté en movimiento el aire que penetre por la rejilla incidirá en las palas, generando un movimiento que se transmitirá al eje rotor que pondrá en marcha los generadores, produciéndose energía eléctrica siendo ésta utilizada para recargar el grupo de baterías de aquellos vehículos que se muevan con energía eléctrica, es decir, vehículos eléctricos.
El generador eólico para vehículos funciona de la siguiente forma; el aire al ponerse en movimiento el vehículo, entrará por la rejilla y debidamente encauzado se dirigirá hacia las palas, que unidas al eje, harán girar a este. Este eje funcionará como el eje rotor de los generadores (que podrán ser del tipo dinamo o alternador), de ésta forma, al moverse las palas esto accionará los generadores, traduciéndose este movimiento en electricidad.
Esta electricidad se enviará a acumuladores eléctricos empleándose ésta energía en alimentar el motor eléctrico del que esté dotado el vehículo.
De ésta forma se consigue aumentar la autonomía de los vehículos sumándose a la energía que por otros medios pudiera haberse obtenido.
Sin embargo, hemos de decir que la electricidad que se genera mediante este dispositivo en realidad es obtenida por la energía generada por el motor del vehículo. Debido a la ley de la conservación de la energía, estaremos tirando energía, ya que, la energía eléctrica que produce este dispositivo es menor que la energía empleada por el motor del vehículo para producirla.
En definitiva, no podemos pretender generar electricidad con el viento, si ese viento lo estamos generando artificialmente mediante un motor de combustión, para generar el avance del coche, por lo que estaríamos perdiendo energía.
FUENTE | OEPM
Publicado en Avances tecnológicos, Energía eolica | Etiquetas: Aerogeneradores, Coches eléctricos, Eficiencia energética | 15 comentarios »
