Energía eólica presentación

14/04/2023 UNIVERSIDAD TECNOLOGICA DE PEREIRA

1

Energía Eólica

Aristóbulo Mejía Echeverri

Ing. Mecánico

14/04/2023 UNIVERSIDAD TECNOLOGICA DE PEREIRA

2

Indice

Introducción. 1. Recursos eólicos. 2. La energía y la potencia del

viento. 3. Aerogeneradores y Parques

eólicos. 4. Partes de un Aerogenerador. 5. Factores económicos de los

Aerogeneradores. 6. Historia de los aerogeneradores.

14/04/2023 UNIVERSIDAD TECNOLOGICA DE PEREIRA

3

7. Impacto ambiental. 8. Potencial eólico Colombiano. Conclusiones.

Indice...

14/04/2023 UNIVERSIDAD TECNOLOGICA DE PEREIRA

4

Introducción.

Recursos naturales.

Energías no contaminantes. (energía eólica)

Eolo: Dios griego del viento.

14/04/2023 UNIVERSIDAD TECNOLOGICA DE PEREIRA

5

1. Recursos eólicos.

Fuente de las energía renovables.

Alrededor del 1% es convertida en energía eólica.

Las diferencias de temperatura en la tierra.

Ciclo del aire.

14/04/2023 UNIVERSIDAD TECNOLOGICA DE PEREIRA

6

La fuerza de Coriolis.

Vientos geostróficos.

Vientos de superficie ( brisas marinas y vientos de monatña)

14/04/2023 UNIVERSIDAD TECNOLOGICA DE PEREIRA

7

14/04/2023 UNIVERSIDAD TECNOLOGICA DE PEREIRA

8

14/04/2023 UNIVERSIDAD TECNOLOGICA DE PEREIRA

9

2. La Energía y Potencia del Viento

La energía del viento es energía cinetica.

La potencia del viento es proporcional al cubo de su velocidad.

14/04/2023 UNIVERSIDAD TECNOLOGICA DE PEREIRA

10

Formulas.

Ec = (1/2)*m*V² ρ = m/v P = (1/2)*(dm/dt)*V² dm/dt = ρ*A*V P = (1/2)*ρ*A*V*V² =

(1/2)*ρ*A*V³ p = (1/2)*ρ*V³. [W/m²]

14/04/2023 UNIVERSIDAD TECNOLOGICA DE PEREIRA

11

La Distribucion Weidbull.

Modelo probabilístico de la variación de la velocidad del viento

f(V)=(k/c)*(V/c)^(k-1)exp[-(V/c)^k] donde: V = Velocidad del viento k = factor de forma c = factor de escala

14/04/2023 UNIVERSIDAD TECNOLOGICA DE PEREIRA

12

14/04/2023 UNIVERSIDAD TECNOLOGICA DE PEREIRA

13

3. Aerogeneradores Y Parques Eólicos

Potencia en un aerogenerador.

Energía transferida a un aerogenerador.

Desviación del viento (ley de Betz)

14/04/2023 UNIVERSIDAD TECNOLOGICA DE PEREIRA

14

La Ley De Betz.

Menos del 59% de la energía.

14/04/2023 UNIVERSIDAD TECNOLOGICA DE PEREIRA

15

La velocidad del viento es muy importante para la cantidad de energía que un aerogenerador puede transformar en electricidad.

14/04/2023 UNIVERSIDAD TECNOLOGICA DE PEREIRA

16

Las turbulencias disminuyen la posibilidad de utilizar la energía del viento de forma efectiva en un aerogenerador.

Rugosidad. Obstáculos.

14/04/2023 UNIVERSIDAD TECNOLOGICA DE PEREIRA

17

El efecto de estela.

Abrigo del viento. El efecto parque.

14/04/2023 UNIVERSIDAD TECNOLOGICA DE PEREIRA

18

14/04/2023 UNIVERSIDAD TECNOLOGICA DE PEREIRA

19

Curva de potencia de un aerogenerador.

14/04/2023 UNIVERSIDAD TECNOLOGICA DE PEREIRA

20

Coeficientes de potenciade un aerogenerador.

14/04/2023 UNIVERSIDAD TECNOLOGICA DE PEREIRA

21

Energía anual disponible en un aerogenerador típico danés vs. las velocidades medias del viento.

14/04/2023 UNIVERSIDAD TECNOLOGICA DE PEREIRA

22

14/04/2023 UNIVERSIDAD TECNOLOGICA DE PEREIRA

23

14/04/2023 UNIVERSIDAD TECNOLOGICA DE PEREIRA

24

14/04/2023 UNIVERSIDAD TECNOLOGICA DE PEREIRA

25

14/04/2023 UNIVERSIDAD TECNOLOGICA DE PEREIRA

26

14/04/2023 UNIVERSIDAD TECNOLOGICA DE PEREIRA

27

4. Partes De Un Aerogenerador.

14/04/2023 UNIVERSIDAD TECNOLOGICA DE PEREIRA

28

Partes De La Góndola De Un Aerogenerador...

Rotor. Eje principal. Multiplicador. Eje de alta velocidad con su freno

mecánico. Generador eléctrico.

Mecanismo de orientación. Controlador electrónico. Radiador. Anemómetro.

14/04/2023 UNIVERSIDAD TECNOLOGICA DE PEREIRA

29

Las Torres De Los Aerogeneradores.

14/04/2023 UNIVERSIDAD TECNOLOGICA DE PEREIRA

30

14/04/2023 UNIVERSIDAD TECNOLOGICA DE PEREIRA

31

14/04/2023 UNIVERSIDAD TECNOLOGICA DE PEREIRA

32

14/04/2023 UNIVERSIDAD TECNOLOGICA DE PEREIRA

33

Tamaño De Los Aerogeneradores.

14/04/2023 UNIVERSIDAD TECNOLOGICA DE PEREIRA

34

Emplazamiento.

14/04/2023 UNIVERSIDAD TECNOLOGICA DE PEREIRA

35

14/04/2023 UNIVERSIDAD TECNOLOGICA DE PEREIRA

36

14/04/2023 UNIVERSIDAD TECNOLOGICA DE PEREIRA

37

Cimentaciones Marinas.

14/04/2023 UNIVERSIDAD TECNOLOGICA DE PEREIRA

38

14/04/2023 UNIVERSIDAD TECNOLOGICA DE PEREIRA

39

De Hormigón.

14/04/2023 UNIVERSIDAD TECNOLOGICA DE PEREIRA

40

Gravedad + Acero

14/04/2023 UNIVERSIDAD TECNOLOGICA DE PEREIRA

41

Monopilote

14/04/2023 UNIVERSIDAD TECNOLOGICA DE PEREIRA

42

El Tripode.

14/04/2023 UNIVERSIDAD TECNOLOGICA DE PEREIRA

43

Palas.

Tripla. Bipala. Monopala. Rosa.

14/04/2023 UNIVERSIDAD TECNOLOGICA DE PEREIRA

44

14/04/2023 UNIVERSIDAD TECNOLOGICA DE PEREIRA

45

14/04/2023 UNIVERSIDAD TECNOLOGICA DE PEREIRA

46

14/04/2023 UNIVERSIDAD TECNOLOGICA DE PEREIRA

47

14/04/2023 UNIVERSIDAD TECNOLOGICA DE PEREIRA

48

14/04/2023 UNIVERSIDAD TECNOLOGICA DE PEREIRA

49

Sotavento Y Barlovento.

14/04/2023 UNIVERSIDAD TECNOLOGICA DE PEREIRA

50

14/04/2023 UNIVERSIDAD TECNOLOGICA DE PEREIRA

51

14/04/2023 UNIVERSIDAD TECNOLOGICA DE PEREIRA

52

Horizontal Y Vertical.

14/04/2023 UNIVERSIDAD TECNOLOGICA DE PEREIRA

53

14/04/2023 UNIVERSIDAD TECNOLOGICA DE PEREIRA

54

14/04/2023 UNIVERSIDAD TECNOLOGICA DE PEREIRA

55

14/04/2023 UNIVERSIDAD TECNOLOGICA DE PEREIRA

56

5. Factores Económicos De Los Aerogneradores.

El precio banana. La instalacion de un aerogenerador

puede llegar a costar 15.000 dls.

14/04/2023 UNIVERSIDAD TECNOLOGICA DE PEREIRA

57

14/04/2023 UNIVERSIDAD TECNOLOGICA DE PEREIRA

58

Tiempo De Vida.

Los aerogeneradores están diseñados para trabajar 120.000 horas.

Las turbinas estan diseñadas para durar aproximadamente 20 años, y las torres 50 años.

Las turbinas están diseñadas para funcionar el 98 por ciento del teimpo.

14/04/2023 UNIVERSIDAD TECNOLOGICA DE PEREIRA

59

7. Historia De Los Aerogeneradores.

Primera turbina creada por Charles F. Brush. (Pionero de la turbina eólica)

14/04/2023 UNIVERSIDAD TECNOLOGICA DE PEREIRA

60

14/04/2023 UNIVERSIDAD TECNOLOGICA DE PEREIRA

61

Paul La Cour.

Descubrió que las turbinas eólicas de giro rápido con pocas palas de rotor son más eficientes para la producción de electricidad que aquéllas de giro lento.

14/04/2023 UNIVERSIDAD TECNOLOGICA DE PEREIRA

62

14/04/2023 UNIVERSIDAD TECNOLOGICA DE PEREIRA

63

F.L. Smidth.

14/04/2023 UNIVERSIDAD TECNOLOGICA DE PEREIRA

64

Johannes Juul Y Las Turbinas Vester Egeborg

En los años 50, J. Juul llegó a ser un pionero en el desarrollo de los primeros aerogeneradores en el mundo de corriente alterna.

14/04/2023 UNIVERSIDAD TECNOLOGICA DE PEREIRA

65

Generador De Gedser

Orientación electromecánica.

frenos aerodinámicos de emergencia en punta de pala.

14/04/2023 UNIVERSIDAD TECNOLOGICA DE PEREIRA

66

Christian Riisager.

Turbina Riisager creada a partir de la turbina Gedser.

Mucho mas competitiva, por la disminucion de los precios.

14/04/2023 UNIVERSIDAD TECNOLOGICA DE PEREIRA

67

Bonus 30 kW.

Un ejemplo de uno de los primeros modelos de los fabricantes actuales

14/04/2023 UNIVERSIDAD TECNOLOGICA DE PEREIRA

68

NEG Micon 2 MW ( Multimegamaquinas)

14/04/2023 UNIVERSIDAD TECNOLOGICA DE PEREIRA

69

14/04/2023 UNIVERSIDAD TECNOLOGICA DE PEREIRA

70

Nordex 2,5 MW. Diametro del

rotor: 80 m. Altura: 80 m.

14/04/2023 UNIVERSIDAD TECNOLOGICA DE PEREIRA

71

7. Impacto Ambiental.

14/04/2023 UNIVERSIDAD TECNOLOGICA DE PEREIRA

72

Impacto Visual

Geometria y distribucion. Contornos de los paisajes fuertes. Pintura gris claro.

14/04/2023 UNIVERSIDAD TECNOLOGICA DE PEREIRA

73

14/04/2023 UNIVERSIDAD TECNOLOGICA DE PEREIRA

74

14/04/2023 UNIVERSIDAD TECNOLOGICA DE PEREIRA

75

Ruido O Sonido De Los Aerogeneradores.

No es un problema principal. Nuevos modelos mas silenciosos.

(punta de pala) Vecinos a una distáncia mín. de 7

diámetros del rotor. Ruido de fondo.

14/04/2023 UNIVERSIDAD TECNOLOGICA DE PEREIRA

76

Las Aves.

Choques con las turbinas. Las aves se acostumbran a los

aerogenradores.

14/04/2023 UNIVERSIDAD TECNOLOGICA DE PEREIRA

77

Emisones.

14/04/2023 UNIVERSIDAD TECNOLOGICA DE PEREIRA

78

8. Potencial Eólico Colombiano

14/04/2023 UNIVERSIDAD TECNOLOGICA DE PEREIRA

79

Conclusiones.

Recursos renovables. Situación ambiental del planeta. La energía eólica es gratís.

14/04/2023 UNIVERSIDAD TECNOLOGICA DE PEREIRA

80

Con El Viento a Favor.

BIBLIOGRAFIAhttp://infoeólica.comhttp://windpower.orghttp://sky.net.co/energía/win_power.htm