Entendiendo la energía de los molinos de viento

Al aprender cómo la energía eólica se convierte en otras formas de energía, debe estar familiarizado con el término molino de viento. La energía eólica es conocida como una de las formas más limpias de producir electricidad. El molino de viento es un dispositivo para aprovechar la energía del viento por medio de velas montadas en su eje giratorio. Estas velas también se denominan paletas o palas. Hoy conocerá la definición, las aplicaciones, los componentes, el diagrama, los tipos y el funcionamiento de la energía eólica. También conocerá las ventajas y desventajas de los molinos de viento.

¿Qué es un molino de viento?

Un molino de viento es una estructura que convierte la energía eólica en energía rotacional a través de sus aspas, se utiliza específicamente para la molienda de granos, el bombeo (bombas eólicas) y la generación de energía (turbinas eólicas). Se pueden diseñar muchas otras aplicaciones para aprovechar la energía eólica. El molino de viento tiene sus aspas montadas en ángulo o se le da un ligero giro para que la fuerza del viento contra ellas se divida en el plano de las aspas y le imparta rotación. Entonces,

Un molino de viento se puede definir como una máquina que convierte la energía cinética del viento en energía mecánica ya que todas las aspas del molino siempre giran en el sentido de las agujas del reloj. La energía eólica fue aprovechada por primera vez por los marineros, que pudieron conocer la elevación y aprovechar la energía del viento a través de las velas. Este conocimiento condujo al desarrollo del molino de viento tipo vela de eje vertical. Los antiguos persas y chinos lo usaban para bombear agua y moler granos.

Aplicaciones

Tal como se indicó anteriormente, las aplicaciones del molino de viento se utilizan para moler granos, bombear agua y extraer aceite de sus semillas. El propósito principal de los molinos de viento en la actualidad es convertir la energía eólica en energía eléctrica y esta energía eléctrica se usa más para alimentar aplicaciones finales.

Componentes del molino de viento

Los componentes de un molino de viento incluyen palas, rotor, anemómetro y torre.

• Las palas son uno de los componentes esenciales del molino de viento, controlan el funcionamiento de la velocidad del rotor.
• El rotor:tomó aproximadamente el 20 % del costo del dispositivo, incluidas las aspas que convierten la energía eólica en energía rotacional de baja velocidad.
• Generador:tomó alrededor del 34 % del costo de la turbina eólica, incluido el generador eléctrico, la electrónica de control y, muy probablemente, la caja de cambios (p. ej., caja de cambios planetaria), la transmisión de velocidad ajustable o la transmisión de variación continua. Estos componentes de turbinas eólicas son responsables de convertir la rotación entrante de baja velocidad en una rotación de alta velocidad adecuada para generar electricidad.
• Estructura circundante:es aproximadamente el 15% del costo del molino de viento, incluye la torre y el mecanismo de guiñada del rotor.
• Anemómetro:se utiliza para medir la velocidad del viento.

Esquema de un molino de viento:

Tipos de molinos de viento

Los diversos tipos de molinos de viento son molinos de viento de eje vertical y molinos de viento de eje horizontal.

El molino de viento panemone es el primer molino de viento práctico que utiliza velas que giran en un plano horizontal. Para el riego se utiliza un tipo similar de molino de viento horizontal con aspas rectangulares. El molino de viento de eje horizontal o vertical se debe al plano de movimiento de sus aspas. A continuación se muestran los cuatro tipos de molinos de viento de eje horizontal:

• Molino de postes
• Molino de batas
• Molino de torre
• Molino de ventilador

Principio de funcionamiento

El funcionamiento de los molinos de viento es menos complejo y se puede entender fácilmente. Convencionalmente, los molinos de viento se diseñan con tres aspas después de varias investigaciones sobre la cantidad de aspas más adecuada. Las palas entran en contacto con el viento, lo que hace que las palas se muevan junto con el eje. Esto es lo que produce la energía a través del generador. Este generador convierte la energía mecánica en energía eléctrica.

Mire el video a continuación para obtener más información sobre el funcionamiento del molino de viento:

Ventajas y desventajas de los molinos de viento

Ventajas:

A continuación se presentan los beneficios de los molinos de viento en sus diversas aplicaciones:

• Para molinos de viento de eje horizontal con una torre alta, la base da acceso al viento más fuerte en sitios con cizalladura del viento.
• Alta eficiencia, porque las palas se mueven perpendicularmente al viento, recibiendo potencia durante todo el giro en HAWT.

Para molinos de viento de eje vertical

• Producen electricidad en cualquier dirección del viento
• Bajo coste de producción en comparación con los aerogeneradores de eje horizontal.
• No se requiere una torre de soporte fuerte
• Fácil de transportar de un lugar a otro
• Bajo costo de mantenimiento.
• Se puede instalar en áreas urbanas.

Desventajas

A pesar de las buenas ventajas de este tipo de molinos de viento, aún existen algunas limitaciones. A continuación se presentan las desventajas de los molinos de viento.

Para molinos de viento de eje horizontal:

• Se requiere una construcción masiva de torres.
• Los componentes como la caja de cambios, el eje del rotor y el conjunto de frenos se están levantando hasta su posición.
• Las variantes a favor del viento sufren fatiga y fallas estructurales.

Para molinos de viento de eje vertical:

• La eficiencia es muy baja en comparación con HAWT.
• Se experimentan vibraciones altas.
• Se crea contaminación acústica.
• Debido a la vibración, aumenta el desgaste de los cojinetes, lo que genera altos costos de mantenimiento.
• Se requiere el impulso inicial para comenzar.

Conclusión

Los molinos de viento son la forma más pura y limpia de generar energía eléctrica. es una estructura que convierte la energía eólica en energía rotacional a través de sus aspas, se utiliza específicamente para la molienda de granos, bombeo (bombas eólicas) y generación de energía (turbinas eólicas). Eso es todo por este artículo, donde se presenta la definición, aplicaciones, componentes, diagrama, tipos y funcionamiento de un molino de viento. También aprendiste las ventajas y desventajas de los molinos de viento.

Espero que obtenga mucho de la lectura, si es así, comparta amablemente con otros estudiantes. Gracias por leer, ¡hasta la próxima!