TALLER INTRODUCCION A LAS ENERGIAS RENOVABLES

1) Explique- utilizando sus conocimientos de física- como se puede producir energía eléctrica por medio de turbinas eólicas. Rta. La característica principal de funciona miento de una turbina eólica es su Curva de Potencia, que nos da la relación de la potencia eléctrica de salida en función de la velocidad del viento. El comportamiento medio de la Curva de Potencia puede ser dividido en cuatro regiones características en función de la velocidad del viento.

2) ¿Qué es viento? Los vientos se definen por su dirección sentido e intensidad (velocidad) por lo que se lo considera físicamente como un vector, que puede expresarse con esas tres componentes, aunque a veces puede existir una componente vertical por lo que el vector es tridimensional. ¿Qué variables físicas entran en el juego? Una manifestación de las permanentes diferencias de presiones atmosféricas, que existen en nuestro planeta, es el movimiento del aire que no puede permanecer en reposo y se desplaza prácticamente sin cesar. Las corrientes constituyen los vientos. ¿Qué regiones de Colombia tienen grandes probabilidades de un alto potencial eólico?

3) Menciona por lo menos cuatro (4) ventajas de la anergia eólica.

Rta. A) La energía eólica no contamina, es inagotable y frena el agotamiento de combustibles fósiles contribuyendo a evitar el cambio climático. Es una tecnología de aprovechamiento totalmente madura y puesta a punto.

b) Es una de las fuentes más baratas, puede competir e rentabilidad con otras fuentes energéticas tradicionales como las centrales térmicas de carbón (considerado tradicionalmente como el combustible más barato), las centrales de combustible e incluso con la energía nuclear, si se consideran los costes de reparar los daños medioambientales.

c. El generar energía eléctrica sin que exista un proceso de combustión o una etapa de transformación térmica supone, desde el punto de vista medioambiental, un procedimiento muy favorable por ser limpio, exento de problemas de contaminación, etc. Se suprimen radicalmente los impactos originados por los combustibles durante su extracción, transformación, transporte y combustión, lo que beneficia la atmósfera, el suelo, el agua, la fauna, la vegetación, etc.

d.) Evita la contaminación que conlleva el transporte de los combustibles; gas, petróleo, gasoil, carbón. Reduce el intenso tráfico marítimo y terrestre cerca de las centrales. Suprime los riesgos de accidentes durante estos transportes: desastres con petroleros (traslados de residuos nucleares, etc.). No hace necesaria la

instalación de líneas de abastecimiento: Canalizaciones a las refinerías o las centrales de gas.

e). La utilización de la energía eólica para la generación de electricidad presenta nula incidencia sobre las características fisicoquímicas del suelo o su erosionabilidad, ya que no se produce ningún contaminante que incida sobre este medio, ni tampoco vertidos o grandes movimientos de tierras.

F.) Al contrario de lo que puede ocurrir con las energías convencionales, la energía eólica no produce ningún tipo de alteración sobre los acuíferos ni por consumo, ni por contaminación por residuos o vertidos. La generación de electricidad a partir del viento no produce gases tóxicos, ni contribuye al efecto invernadero, ni destruye la capa de ozono, tampoco crea lluvia ácida. No origina productos secundarios peligrosos ni residuos contaminantes.

Cada Kwh. de electricidad generada por energía eólica en lugar de carbón, evita:

0,60 Kg. de CO2, dióxido de carbono.

1,33 gr. de SO2, dióxido de azufre.

1,67 gr. de NOx, óxido de nitrógeno.

Desventajas.

El aire al ser un fluido de pequeño peso específico, implica fabricar máquinas grandes y en consecuencia caras. Su altura puede igualar a la de un edificio de diez o más plantas, en tanto que la envergadura total de sus aspas alcanza la veintena de metros, lo cual encarece su producción.

Desde el punto de vista estético, la energía eólica produce un impacto visual inevitable, ya que por sus características precisa unos emplazamientos que normalmente resultan ser los que más evidencian la presencia de las máquinas (cerros, colinas, litoral). En este sentido, la implantación de la energía eólica a gran escala, puede producir una alteración clara sobre el paisaje, que deberá ser evaluada en función de la situación previa existente en cada localización.

Un impacto negativo es el ruido producido por el giro del rotor, pero su efecto no es mas acusado que el generado por una instalación de tipo industrial de similar entidad, y siempre que estemos muy próximos a los molinos.

También ha de tenerse especial cuidado a la hora de seleccionar un parque si en las inmediaciones habitan aves, por el riesgo mortandad al impactar con las palas, aunque existen soluciones al respecto como pintar en colores llamativos las palas, situar los molinos adecuadamente dejando "pasillos" a las aves, e, incluso en

casos extremos hacer un seguimiento de las aves por radar llegando a parar las turbinas para evitar las colisiones.

4) Escriba cada uno de los factores fundamentales, de los que depende la potencia de un aerogenerador. Rta, Esto depende de varios factores como por ejemplo la cantidad de viento que sopla y la potencia del aerogenerador. Un aerogenerador de 1,8 MW situado a un buen emplazamiento produce más de 4,7 millones de unidades de electricidad cada año. Esto es suficiente para satisfacer las necesidades de más de 1.500 hogares catalanes, o para hacer funcionar un ordenador durante 1.620 años.

5) ¿Cuál es el efecto de la Fuerza de Coriolis en la atmosfera? Rta, El efecto de la fuerza de Coriolis es la desviación aparente de la trayectoria de un objeto que se mueve dentro de un sistema de coordenadas en rotación. El objeto en realidad no se desvía de su trayectoria, sino que parece hacerlo. El efecto Coriolis es más obvio en la trayectoria de un objeto que se mueve en forma longitudinal, el cual sufrirá una aparente desviación hacia la derecha en el hemisferio Norte y hacia la izquierda en el hemisferio Sur.

6) El máximo coeficiente de potencia con que puede funcionar una turbina eólica se conoce como:

e). ninguna de las anteriores.

7) mencione cuatro componentes de un aerogenerador o turbina eólica.

Rta, Para estudiar los componentes de una turbina eólica es necesario conocer primeramente el tipo de turbina, que se clasifica de acuerdo con varios criterios, entre los que se encuentra la posición del eje de rotación, que puede ser vertical u horizontal. Las turbinas eólicas de eje horizontal (TEEH) son las más comunes y se dividen a la vez en aquellas en las que el rotor gira frente a la torre (barlovento) y las que rotan detrás de la torre (sotavento).  Una TEEH a barlovento se muestra en la figura 1, como las que se instalan en la mayoría de los parques eólicos. Estas máquinas se componen de cimiento (1), torre (2), góndola con tren de fuerza (3), rotor (5), álabes (4) y el equipamiento eléctrico. Además, en la figura no se muestra el transformador, que no forma parte de la turbina pero constituye un elemento que no puede faltar en una instalación de este tipo, pues convierte la tensión o voltaje que entrega el generador eléctrico de la turbina a la red eléctrica.

8) EL molino de viento para bombear agua, tiene muchas palas (aspas) ¿Por qué?

La cantidad de aspas necesarias para aprovechar al máximo la capacidad de empuje que puede brindar el viento sobre ellas y así mover la bomba para extraer el agua.

9) la conversión del viento en electricidad se da con mayor eficiencia con el generador HORIZONTAL

10) El buje del motor va en la parte delantera de aerogenerador. VERDADERO

11) Los generadores bipalas son más livianos que los tripalas, por lo que necesitan menos velocidad de giro para producir la misma energía de salida.

12) El anemómetro se utiliza para medir la velocidad del viento en el aerogenerador. VERDADERO

13) La potencia eólica es proporcional al cuadrado de la velocidad multiplicada por el área.

14) los parques eólicos situadas mas adentro se denominan “parques offshore” VERDADERO

15) La potencia eólica es proporcional al cuadrado de la velocidad del viento y al área del rotor elevada al cubo.

16) El porcentaje del índice de energía disminuye con la rugosidad del terreno.

17) Un rotor con un número impar de palas puede ser considerado como un disco a la hora de calcular las propiedades dinámicas de la maquina.

18) El rotor DARREIUS es una maquina de eje VERTICAL.