Los aerogeneradores verticales existen, por una razón, obtener energía aprovechando la fuerza del viento. Estos aparatos generan electricidad a partir de dicha fuente renovable e inagotable, convirtiendo el movimiento de las corrientes de aire en energía eléctrica.
A continuación, te vamos a explicar todo lo que tienes que saber sobre aquellos aerogeneradores que funcionan con el eje en vertical.
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Partes de un aerogenerador vertical
Los aerogeneradores verticales pueden variar ligeramente en diseño y componentes, pero habitualmente se puede dividir en las siguientes partes:
- El rotor de la turbina: Es el encargado de girar y se complementa con las palas o aspas que aprovechan la fuerza del viento para generar energía.
- El eje principal: Está conectado directamente al generador y lo utiliza el rotor para girar.
- Reductor: Sincroniza el movimiento de rotación y establece una velocidad de rotación al eje del generador.
- Generador: Convierte la energía mecánica del rotor en energía eléctrica.
- Sistema de control: Monitoriza el funcionamiento de toda la instalación y ajusta la orientación del rotor para mejorar la producción de energía.
- Torre o cuerpo: La estructura que sostiene la parte superior del generador a la altura necesaria para aprovechar el viento.
- Sistema de trasmisión: Los componentes que forman este sistema transmiten la energía mecánica del rotor hasta el generador.
- Cimientos: Como su nombre indica, es la cimentación que hace de base para la torre y donde queda fijada al suelo para garantizar su estabilidad.
Las partes varían dependiendo del tamaño de la instalación, el fabricante e incluso la aplicación específica que debe llevar a cabo.
Cómo funciona un aerogenerador vertical
La corriente de aire se desplaza a cierta velocidad hasta que se encuentra con las palas de la turbina eólica, que hacen de obstáculo; este impacto contra la superficie de las aspas crea presión en las mismas, haciendo que giren junto al rotor y comenzando el proceso de conversión de energía mecánica a eléctrica.
La electricidad generada se pasa a un regulador que la convierte en corriente continua para llevarla hasta las baterías. Desde ahí, un inversor la envía al flujo eléctrico de los consumidores, no sin antes transformarla en corriente con una tensión de 220 voltios.
Ventajas y desventajas
Como toda instalación, los aerogeneradores verticales tienen sus ventajas y desventajas, así que vamos a exponerlas todas:
- Ventajas:
- Suponen un menor impacto visual, pues son más compactos y su perfil visual es menor que el de los aerogeneradores convencionales, por lo tanto, son buena opción en áreas urbanas o cerca de edificios.
- La resistencia al viento es mayor, ya que las palas pueden orientarse en diferentes direcciones y no dependen de ello para generar energía de manera efectiva.
- Las palas más cortas y una baja velocidad de rotación provoca que hagan menos ruido que su versión con el eje horizontal.
- Pueden instalarse en zonas de vientos turbulentos y ráfagas irregulares, de modo que son aptos para zonas de montaña y ciudades.
- No necesitan una orientación concreta, permitiendo que funcionen eficientemente con vientos variables.
- Son muy sencillos de operar, por lo que se convierten en una vía atractiva para uso privado.
- Gracias a lo sencillo de su diseño compacto, su mantenimiento e instalación son mínimos.
- Desventajas:
- Los aerogeneradores verticales necesitan mucho más material a consumir tanto para su fabricación como para la instalación.
- Si requieres mucha potencia, el tamaño estructural de estos aerogeneradores aumenta exponencialmente, afectando negativamente al área donde se realiza la instalación.
- Su menor eficiencia provoca que necesiten más costo por unidad de energía que los ejes horizontales.
Tipos de aerogeneradores con eje vertical
Ahora que ya tenemos claras las ventajas y desventajas generales de estos aerogeneradores, veamos que más tipos existen según el diseño de su estructura.
Rotor Darrieus
Este generador posee dos o tres palas curvadas que forman un óvalo, asemejándose a una “C”.
Entre sus puntos fuertes destaca la autoorientación hacia la dirección donde transcurre el flujo del aire, su resistencia a los vientos fuertes y la facilidad de su mantenimiento al permanecer cerca del suelo.
Hay que tener en cuenta que es un aparato muy ruidoso, y que los nodos de soporte sufren mucha carga por culpa del impacto dinámico de los flujos del aire.
Rotor de eje vertical
Este rotor sin duda es único, las palas que se ubican verticalmente tienen el perfil similar al de un ala de avión, con el eje paralelo al vertical. También emite mucho menos ruido y su diseño es extremadamente resistente, por lo que sus operaciones transcurren sin problemas.
En cuanto a funcionamiento, es muy similar al rotor Darrieus, pero con más facilidades a la hora de fabricarlo.
Rotor Savonius
La estructura de este rotor posee palas colocadas sobre una superficie cilíndrica. Tiene la capacidad de comenzar la rotación con vientos de valores bajos, de apenas 3 m/s.
Además de eso, su diseño compacto y las aspas fijas al cilindro es mucho más fiable que el del resto de sus competidores, siendo que incluso su fabricación es mucho más barata.
Rotor helicoidal
Como su propio nombre indica, las aspas de esta versión están dispuestas con una curva helicoidal, lo que permite una rotación uniforme que reduce la carga en el soporte que sujeta toda la estructura.
Es esa curvatura diagonal de las palas la que le permite acelerar rápidamente, de hecho, su eficiencia se acerca mucho a la de los aerogeneradores con eje horizontal. Eso sí, su contaminación acústica es mayor que la de otros modelos.
Rotor de varias palas
Con varias palas nos referimos a un diseño vertical-axial, que se complementa con un anillo exterior de aspas fijas. Esta diferencia en el esquema de su diseño está pensada para que aumente el área de captura efectiva del aire, su compresión e incluso la aceleración.
Gracias a esto, se mejora la eficiencia de todo el aerogenerador en conjunto, aunque es sensible a la influencia del viento.
Cómo elegir un aerogenerador vertical
Por último, vamos a resolver la duda de cómo elegir un aerogenerador vertical que se adapte correctamente a nuestras necesidades.
Lo primero que debemos valorar es el tamaño del que disponemos para realizar la instalación, un lugar cerrado con poco espacio puede ser un error a la hora de decidirnos por uno de estos aerogeneradores.
El presupuesto también es un factor prioritario a tener en cuenta, pues se invierte no solo en la compra del aparato, también en el proceso de instalarlo y su posterior mantenimiento. Asegúrate de escoger un modelo que esté dentro de tu presupuesto, sumando todos los costes a largo plazo.
Y cerrando con este apartado, elige un diseño de aerogenerador que encaje con la tarea que quieres desempeñar, pero sobre todo con la altura a la que va a trabajar. Por ejemplo, el rotor Darrieus es eficiente en vientos bajos y medios, mientras que el rotor Savonius es mucho mejor en vientos altos.