Cultura y ciencia

¿Cómo funciona una turbina?

Escrito por tyler lacoma
¿Cómo funciona una turbina?

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Generación de energía

Los molinos de viento generan energía eléctrica por la fuerza de movimiento provista por el viento, creada por diferencias de temperatura en la atmósfera. Estas diferencias de temperatura causan cambios de presión que suben y bajan debido al calor del sol. Debido a esta cadena, el viento es considerado una energía solar indirecta, renovable y ambientalmente saludable. Las turbinas de viento funcionan de manera similar a los molinos tradicionales. Como los molinos usan el viento para hacer girar las aspas que a su vez mueven las ruedas para moler granos, las turbinas de viento usan la misma fuerza para hacer girar un rotor que opera un generador que produce electricidad. Esto convierte la energía cinética (del viento) en movimiento mecánico (elas aspas del rotor y el asta rotativa), lo que genera energía eléctrica.

Cuando las aspas de la turbina giran, rotan una eje de baja velocidad conectado a un engranaje. Este engranaje hace girar un eje de velocidad más pequeño que tiene una rotación más ajustada con mayor torque, esencialmente concentrando la energía para que pueda mover el rotor a velocidades mucho mayores con las que el viento mueve las aspas. Este rotor es la principal parte móvil del generador y crea energía electromagnética mediante un sencillo proceso de inducción. Este proceso trabaja moviendo campos magnéticos creados por alambres de cobre que rodean un centro metálico, un dispositivo electromagnético común. Mientras las bobinas giran y los campos magnéticos cambian, crean una carga que luego es canalizada mediante cables, creando un flujo de electricidad. Hay varios dispositivos periféricos incluidos en la turbina que agregan cualidades extra. Un anemómetro mide la velocidad del viento y almacena digitalmente la información en el controlador, éste es un dispositivo que se encuentra en la base del generador que enciende el generador de viento cuando la velocidad del viento alcanza cierto nivel, y lo apaga cuando la velocidad del viento es demasiado alta para que la turbina opere con seguridad. Esto es complementado por un conductor y un motor de viraje que se encuentran en la torre de la turbina de viento, que automáticamente mueve las aspas para que enfrenten al viento.

Este proceso puede producir de 100 kilovatios a varios megavatios de energía eléctrica, dependiendo del tamaño y eficiencia. Para incrementar la energía producida, las turbinas de viento se colocan en zonas de vientos frecuentes que soplan principalmente en una dirección. Las centrales eólicas ubicadas en el mar son una opción popular porque en el mar el viento es mayor y las centrales no ocupan tierras que podrían ser usadas para otros propósitos. Hay varios tipos de turbinas de viento que se basan en la forma y número de aspas. Algunas aspas tienen una forma específica para aprovechar la mayor potencia del viento disponible, mientras otras se crean basándose en razones económicas con materiales fácilmente disponibles. Muchas turbinas de viento livianas usadas en grandes centrales eólicas usan una configuración de tres aspas.

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