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Curva de potencia.
2. EL VIENTO Y LA ENERGÍA
2.5 AEROGENERADORES ACTUALES
Los aerogeneradores más usados actualmente son de 1,5 a 2,0 MW instalados en torres
de 80 metros de altura, con palas de 37 a 40 metros de longitud y con curvas de potencia/velocidad
de viento como la indicada.
Hemos dibujado la curva de potencia de un aerogenerador tipo de 1.500 kW, en función
de la velocidad de viento y hemos superpuesto la frecuencia de cada velocidad de viento
de un emplazamiento. Para calcular la producción total se debe integrar la de cada velocidad,
calculada en base al coefi ciente C correspondiente. A la vista de las dos curvas
P
se comprende la importancia de acertar en la elección de un coefi ciente adecuado para
la franja de vientos más frecuentes. Puede verse que, en el caso indicado en la fi gura, la
producción con velocidades de viento reducidas es muy importante.
Por razones de ruido y de cargas mecánicas la velocidad de la punta de las palas se suele
limitar a 200 km/h, lo que implica que en máquinas mayores la velocidad de giro sea más
reducida y por tanto, mayor la relación del multiplicador (para tener 1.500 vueltas en el
generador) o mayor número de polos en caso de ser de acoplamiento directo.
El aumento de la potencia supone mayores tamaños y, por tanto, mayores esfuerzos con
lo que las máquinas deban ser más robustas.
También las palas deben serlo, ya que han de ser mayores, por lo que ya se ha empezado su
construcción con fi bras de carbono, en vez de vidrio, que, aunque de mayor costo, tienen
mejores condiciones estructurales. Hay que tener en cuenta que las palas de un aerogenerador
son las estructuras con más duras condiciones de trabajo, son ménsulas de gran longitud
sometidas a las fuerzas aerodinámicas, que producen su giro, al peso que les afecta de forma
variable según su posición, al efecto de sombra de la torre cuando pasan delante de ella y todo
ello 30 ciclos por minuto. Como hemos indicado anteriormente las palas utilizadas en España
hasta el momento eran palas diseñadas según perfi les NACA de aviación, sin embargo en
la actualidad las principales empresas del sector están diseñando sus propias palas buscando
la mayor efi ciencia ante la variación de velocidad que la suma del viento y el giro producen
en cada punto, para lo que se cuenta con la ayuda del laboratorio de pruebas que el Centro
Nacional de Energías Renovables (CENER) ha construido en Sangüesa (Navarra).
Un tema muy importante en los aerogeneradores es el posicionamiento de las palas al
viento. Inicialmente, con máquinas de hasta 500 kW, los generadores eran síncronos y
por tanto giraban a la frecuencia de la red (50 ciclos), lo que implicaba que sólo podían
tener la máxima efi ciencia (mayor valor de C ) en un punto, es decir para una determi-
P
nada velocidad de viento. Normalmente eran de cuatro polos y giraban a 1.500 r.p.m.;
con un multiplicador 1/50 las palas giraban a 30 r.p.m.
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