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Aerogeneradores:
¿Cuántas palas?
¿Por
qué no un número par de palas?
Los ingenieros de modernos aerogeneradores evitan
construir grandes máquinas con un número impar
de palas. La razón más importante es la estabilidad
de la turbina. Un rotor con un número impar de palas (y
como mínimo tres palas) puede ser considerado como un
disco a la hora de calcular las propiedades dinámicas
de la máquina.
Un rotor con un número par de palas
puede dar problemas de estabilidad en una máquina que
tenga una estructura rígida. La razón es que en
el preciso instante en que la pala más alta se flexiona
hacia atrás, debido a que obtiene la máxima potencia
del viento, la pala más baja pasa por la sombra del viento
de enfrente de la torre.
El
concepto tripala danés
La mayoría de aerogeneradores modernos tienen
diseños tripala, con el rotor a barloviento (en la cara
de la torre que da al viento), usando motores eléctricos
en sus mecanismo de orientación.
A este diseño se le suele llamar el clásico "concepto
danés", y tiende a imponerse como estándar
al resto de conceptos evaluados. La gran mayoría de las
turbinas vendidas en los mercados mundiales poseen este diseño.
El concepto básico fue introducido por primera vez por
el célebre aerogenerador
de Gedser.
Otra de las características es el
uso de un generador asíncrono.
Puede leer más sobre el concepto danés en la sección
de artículos de este sitio web.
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Concepto
bipala (oscilante/basculante)
Los diseños bipala de aerogeneradores tienen
la ventaja de ahorrar el coste de una pala y, por su puesto,
su peso. Sin embargo, suelen tener dificultades para penetrar
en el mercado, en parte porque necesitan una mayor velocidad
de giro para producir la misma energía de salida. Esto
supone una desventaja tanto en lo que respecta al ruido como
al aspecto visual. Últimamente, varios fabricantes tradicionales
de máquinas bipala han cambiado a diseños tripala.
Las máquinas
bi y monopala requieren de un diseño más complejo,
con un rotor basculante (buje oscilante), como el que se muestra
en el dibujo, es decir, el rotor tiene que ser capaz de inclinarse,
con el fin de evitar fuertes sacudidas en la turbina cada vez
que una de las palas pasa por la torre. Así pues el rotor
está montado en el extremo de un eje perpendicular al
eje principal, y que gira junto con el eje principal. Esta disposición
puede necesitar de amortiguadores adicionales que eviten que
las palas del rotor choquen contra la torre.
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Concepto
monopala
¡Sí, los aerogeneradores monopala existen
y, de hecho, ahorran el coste de otra pala! Si algo puede ser
construido, los ingenieros lo harán. Sin embargo, los
aerogeneradores monopala no están muy extendidos comercialmente,
pues los inconvenientes de los bipala también son aplicables,
e incluso en mayor medida, a las máquinas monopala.
Además
de una mayor velocidad de giro, y de los problemas de ruido y
de intrusión visual, necesitan un contrapeso en el lado
del buje opuesto a la pala que equilibre el rotor. Obviamente,
esto anula el ahorro de peso comparado con un diseño bipala.
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