Desde que los agricultores de todo el país comenzaron a utilizar turbinas eólicas para bombear agua en el siglo XIX, los estadounidenses han comprendido los beneficios de la energía eólica. La crisis energética de la década de 1970 subrayó la importancia de la energía eólica como una fuente de energía barata, limpia y renovable, y la ley de política energética de 1992 tomó medidas para impulsar su desarrollo. Las turbinas eólicas no son difíciles de entender, y se están volviendo cada vez más eficientes, poderosas y ubicuas.
Generando electricidad por inducción.
El principio detrás de la generación de energía en una turbina eólica es básicamente el mismo que el de la energía hidroeléctrica, el combustible fósil e incluso la energía nuclear. El corazón de la turbina es una bobina de inducción magnética que genera corriente alterna cuando un rotor magnetizado gira alrededor o dentro de un estator estacionario. en el caso de una turbina eólica, es el viento el que suministra la energía para hacer girar el rotor. la electricidad que produce el generador viaja a lo largo de las líneas de transmisión para que sea utilizada directamente por el propietario de la turbina o para ingresar a una red para su distribución a los clientes de servicios públicos.
componentes de una turbina
El cuerpo principal de una turbina eólica es la góndola , que alberga el generador , así como una serie de engranajes de accionamiento . las cuchillas están unidas al eje , y la góndola se asienta sobre una torre que es lo más alta posible para permitir que las cuchillas atrapen la máxima cantidad de viento. La góndola también alberga un controlador que recibe datos de un anemómetro , que mide la velocidad del viento, y una paleta , que mide la dirección del viento. El controlador puede arrancar y detener la turbina, así como realizar ajustes para compensar la velocidad del viento. La góndola también alberga un freno mecánico.que bloquea las cuchillas y una unidad de inclinación que ajusta el ángulo de la cuchilla para minimizar la elevación en vientos fuertes.
la función de los engranajes
cuando sopla el viento, el controlador orienta la góndola para enfrentarlo, y las cuchillas de forma especial comienzan a girar lentamente. es difícil de creer mientras se observa desde el suelo que una rotación tan lenta ( aproximadamente 20 rpm en unidades industriales) puede producir electricidad, pero los engranajes dentro de la góndola aumentan la velocidad de rotación del eje del rotor del generador a entre 1.200 y 1.800 rpm , que es suficiente para generar electricidad. No es importante que las cuchillas giren rápidamente, de hecho, representan un peligro para las aves y las personas que se encuentran en el suelo si giran demasiado rápido. las cuchillas están finamente equilibradas para generar energía incluso con vientos leves, y el control de inclinación y el controlador disminuyen su velocidad cuando el viento es fuerte.
diseños en evolución
Las turbinas eólicas residenciales más pequeñas a menudo incorporan sistemas de palas de eje vertical, que convierten la energía eólica en electricidad por el mismo principio que las turbinas de eje horizontal, y pueden ser lo suficientemente pequeñas para montarlas en el techo de una casa. el refinamiento del diseño de la pala para atrapar mejor el viento es un importante desarrollo en curso para turbinas de eje horizontal, tanto industriales como residenciales. Además, los fabricantes producen palas más largas y torres más altas para que las turbinas puedan aprovechar los vientos más rápidos en altitudes más altas. la mayoría de las turbinas ahora incluyen amortiguadores de vibración para reducir el ruido y los controles de paso activo para garantizar que las turbinas puedan continuar girando de manera segura y generar electricidad incluso con vientos fuertes.