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¿Cómo funciona la energía eólica?

La energía eólica es una fuente de energía eléctrica ambientalmente inerte, limpia e inagotable que, como resultado, es realmente solo otra forma de energía solar. El sol crea viento por su calentamiento desigual de la atmósfera del planeta. Está moderado por la rotación de la tierra y las irregularidades en su superficie. El terreno, los cuerpos de agua y la vegetación del planeta afectan los patrones de flujo del viento. Con la invención de las turbinas eólicas, ahora podemos aprovechar la energía del viento y usarla en lugar de comprar electricidad a las empresas de servicios públicos que se derivan de fuentes no renovables.

La forma más fácil de entender cómo funcionan las turbinas eólicas es pensar en un ventilador que funciona en reversa, en lugar de que la electricidad haga girar las aspas y genere viento, el viento hace girar las aspas, generando así electricidad.

Desglosándolo en sus componentes más simples, una turbina eólica funciona de la siguiente manera:

el viento hace girar las aspas

las cuchillas giran un eje

el eje se conecta a un generador

el generador produce electricidad

Para ampliar esa simplificación, las palas de la turbina están conectadas a un cubo montado sobre un eje de giro que se encuentra con una caja de transmisión de engranajes que aumenta la velocidad de giro que, a su vez, está conectada a un eje de alta velocidad que hace girar el generador. Si la velocidad del viento es demasiado alta, se implementa un freno para reducir la velocidad de las palas y evitar daños al sistema.

Hay dos tipos básicos de aerogeneradores:

aerogeneradores de eje horizontal: el tipo más utilizado en la actualidad y el enfoque de EE. UU.

Investigación del Departamento de Energía sobre energía eólica, estos vienen en dos variedades:

Las turbinas de eje horizontal de 2 palas giran a favor del viento

Las turbinas de eje horizontal de 3 palas giran contra el viento

aerogeneradores de eje vertical

El tamaño de una turbina eólica influirá en su capacidad de generación de energía, y los molinos de viento más pequeños que producen menos de 50 kilovatios son el tipo más comúnmente utilizado para alimentar bombas de agua, platos de telecomunicaciones y hogares.

En un avance innovador conocido como sistemas eólicos híbridos, estas turbinas más pequeñas también se están utilizando en combinación con sistemas solares (fotovoltaicos), baterías recargables de ciclo profundo y generadores diésel para proporcionar energía almacenable y bajo demanda en lugares remotos, más remotos. -lugares de rejilla.

En la mayoría de las situaciones residenciales, una turbina eólica se utiliza como fuente de energía complementaria en combinación con energía local, en la red, de servicios públicos. Hay algo llamado velocidad de corte (7-10 millas por hora), por debajo del cual la turbina eólica dejará de proporcionar una salida, y la red de servicios públicos proporciona la potencia de la estructura. Por encima de la velocidad de corte, la turbina eólica se activa y la fuente de alimentación de la red se reduce proporcionalmente (dependiendo del consumo de energía de la estructura en el momento dado).

Si la producción producida por la turbina eólica excede el consumo de la estructura (y / o dispositivos de almacenamiento, como las baterías), el exceso de energía se vuelve a vender a la empresa de servicios públicos. El uso de energía eólica puede reducir los costos de energía de una residencia en un promedio de 50-90%, aunque estos números están influenciados por una variedad de factores y, como tal, pueden fluctuar mucho.

En una residencia típica que usa menos de 10,000 kilovatios hora por año de energía eléctrica, una turbina eólica de 5-15 kilovatios debería ser más que suficiente. Este tipo de sistema puede ejecutarse entre $ 6,000 y $ 22,000 para instalar, dependiendo de una variedad de factores, que incluyen: su tamaño, su aplicación prevista y cualquier contrato de servicio celebrado con el fabricante.

Dado que ciertas situaciones (como en la ciudad) hacen que la energía eólica personal use una opción inviable, una regla general es considerar instalar su propio sistema de energía eólica si y solo si paga al menos 10 centavos por kilovatio hora y su ubicación la velocidad promedio del viento excede las 10 millas por hora.

Las turbinas eólicas más grandes tienen capacidades de más de 50 kilovatios, que actualmente funcionan en el rango de varios megavatios. Estos molinos de viento, conocidos como turbinas de escala de servicios públicos, se pueden agrupar y conectar a líneas centrales para transmitir y distribuir a granel a las redes locales de servicios públicos que, a su vez, venden esa energía a hogares y negocios en todo el país. Estos se llaman plantas de energía eólica o parques eólicos.

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