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Aerogeneradores: El rotor

¿Cuáles son las principales características del rotor de un aerogenerador? Te las detallamos a continuación

 

Aerogeneradores: El rotor

 

El rotor es una parte del aerogenerador que está compuesta por las palas, el buje y el mecanismo de cambio de paso de pala. Sus principales características y componentes son los siguientes:

 

Posición del eje principal del aerogenerador

Los aerogeneradores comerciales que se construyen en la actualidad son de eje principal horizontal (también denominados HAWTs). El eje vertical presenta algunas ventajas frente a los horizontales, como no necesitar una torre para su instalación o un mecanismo de orientación para girar el rotor en contra del viento, pero para una eficiencia parecida presenta muchos más inconvenientes que el eje horizontal. Algunas de estas desventajas son: la velocidad del viento cerca del suelo son más bajas, control más difícil ya que no permiten variar el ángulo de las palas, entre otras.

 

Corriente arriba o corriente abajo

Las máquinas de corriente arriba tienen el rotor a barlovento (cara al viento), evitándose con este tipo de corriente el abrigo del viento tras la torre. La mayoría de los aerogeneradores tienen este diseño. La principal desventaja es que el rotor necesita ser inflexible y estar situado a cierta distancia de la torre, para que las palas no pasen demasiado cerca de ésta. En las máquinas de corriente arriba el eje principal suele estar inclinado de 2 a 5 grados.

Las máquinas de corriente abajo tienen el rotor situado en la cara a sotavento de la torre. La ventaja es que pueden ser construidos sin mecanismo de orientación, pues la góndola (que es el cubículo en el que se encuentra la caja de cambios, el eje principal, los sistemas de control, el generador, los frenos y los mecanismos de giro) sigue al viento pasivamente. Las palas tienen un pequeño ángulo de conicidad respecto al eje de giro; así, cuando varía la dirección del viento, se produce un momento desigual en las palas que provoca un par de giro sobre el rotor orientándolo. En las maquinas de corriente abajo el rotor puede ser más flexible.

tipos de corrientes de aerogeneradores

 

Las palas aerodinámicas

Se podrán utilizar de una a tres palas girando suavemente. En el caso de perfiles aerodinámicos de baja área estructural y con baja generación de vórtices se obtienen mayores niveles de energía y mayor coeficiente de potencia.

Otra posibilidad sería las construcciones en madera y metal con un elevado número de palas, generalmente más de 6.

palas de aerogeneradores

Lo más común hoy en día son los diseño tripala con el rotor a barlovento (cara al viento), con motores eléctricos en sus mecanismos de orientación.

El contorno de las palas debería ser de tipo hiperbólico. Los fabricantes usan perfiles aerodinámicos en sus palas, introduciendo cada vez más mejoras para reducir las pérdidas por estela, vórtices y mejorar la eficiencia de los perfiles.

 

El buje

Las palas están unidas al buje, que se encarga de transmitir todas las fuerzas, momentos y vibraciones a la torre. Lo más normal es que este buje sea rígido, especialmente en máquinas de pequeña y mediana potencia.

rotor buje

También se puede optar por utilizar un buje basculante en el diseño, suavizando así el funcionamiento y disminuyendo las cargas sobre las palas.

 

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