¿Qué es un aerogenerador vertical? Como funciona, tipos y ventajas

¿Qué es un aerogenerador vertical?

Un aerogenerador de eje vertical es esencialmente una turbina eólica en el cual el eje del rotor se encuentra instalado en posición vertical, lo que le permite generar energía eléctrica sin importar de que dirección viene el viento.

Este tipo de aerogenerador vertical ofrece la ventaja de poder producir energía eléctrica aun en lugares con poco viento y en zonas urbanas donde las regulaciones de construcción típicamente prohíben la instalación de turbinas eólicas horizontales.

Los aerogeneradores de eje vertical Wind Streamer 3 kW de Huebner Giessen son un excelente ejemplo de este tipo de turbinas que ademas de operar silenciosamente son altamente eficientes y requieren de velocidades de viento bajas para comenzar a producir energía eléctrica.

¿Cuantos tipos de aerogeneradores verticales existen?

Existen distintos tipos de aerogeneradores verticales como por ejemplo la Darrieus, también conocida como “Eggbeater” (mezcladora de huevos), la turbina helicoidal y el famoso aerogenerador Savonius. Otros diseños de aerogeneradores incorporan geometrías variables como el Giromill o la turbina eólica Lenz.

¿Como funciona un aerogenerador vertical?

Para explicar como funciona un aerogenerador vertical primero debemos explicar que existen básicamente dos tipos de aerogeneradores verticales: el aerogenerador Savonius y el modelo de aerogenerador Darrieus.

Un aerogenerador Savonius es básicamente un galón de agua partido por la mitad, en donde cada mitad ha sido montada sobre el eje vertical de forma desfasada; ese es en esencia el aerogenerador Savonius. De hecho este tipo de turbina vertical se asemeja bastante a un anemómetro e incluso muchos de los aerogeneradores que vemos hoy en día son Savonius.

Este tipo de aerogenerador es mas rudimentario, su tecnología no es tan avanzada y con frecuencia son poco eficientes. Para poner las cosas en perspectiva, este tipo de molino opera en el rango de 5% – 10% de eficiencia aunque según algunas personas le han hecho modificaciones al diseño con lo cual na logrado incrementar su eficiencia.

El aerogenerador Darrieus, que es un molino que se parece a un batidor de huevos, es básicamente una turbina con dos aspas fijadas verticalmente y que giran al rededor del eje. Este tipo de aerogeneradores emplea un diseño de flujo de aire, y funciona de la misma manera que lo hace un ala de avión.

El diseño de flujo de aire de las aspas de una turbina vertical Darrieus se compone de un lado plano y uno curvo. El resultado que se obtiene cuando el viento pasa por cada uno de los lados del aspa es conocido como “levantamiento”.

Cuando un avión. acelera en la pista de despegue, el aire pasa por ambos lados de las alas, esta “fuerza de levantamiento” es literalmente lo que hace que el avión. despegue y se mantendrá en vuelo siempre que el avión continué moviéndose hacia el frente con la velocidad necesaria para mantener el efecto de levantamiento.

¿Cuales son las ventajas del aerogenerador de eje vertical?

 

Los aerogeneradores de eje vertical tienen el generador y la transmisión ensamblada cerca del suelo, a diferencia de las turbinas horizontales en las cuales estos dispositivos están montados en la torre. Esto ofrece una ventaja principalmente para el mantenimiento, ya que lo hace mas sencillo y rápido. De hecho una de las principales desventajas de las turbinas horizontales es la necesidad de erigir una torre para su instalación.

Una de las principales ventajas de los aerogeneradores de eje vertical es que son una excelente opción para publicidad y mercadotécnica. Debido a que por reglamento las turbinas verticales suelen ser la única opción para residencias, centros comerciales y en áreas urbanas en general.

El tipo de aerogenerador vertical Savonius es ideal para aprovechar las caras de las aspas para desplegar publicidad. Muchos establecimientos, centros comerciales, locales comerciales y estacionamientos públicos ya han optado por implementar este tipo de aerogenerador vertical para promocionar su negocio a la vista de todos y generar energía renovable al mismo tiempo.

Los aerogeneradores verticales tienen un ángulo de paso con una alta superficie sustentadora; osea que cuentan con sistemas mejorados de aerodinámica y menos arrastre durante los sistemas de presión altos y bajos. Esto hace que este tipo de aerogenerador es mucho menos propenso a descomponerse, quemarse o colapsar en vientos de mucha velocidad.

Otra ventaja es que existen muchas áreas residenciales donde no esta permitida la instalación de aerogeneradores horizontales. Con frecuencia la razón tiene que ver mas con lo obstructoras que son las turbinas horizontales y el requerimiento de estas turbinas de ser erigidas en torres altas. En estos casos los aerogeneradores verticales son la alternativa perfecta.

El diseño vertical en los molinos de viento también ofrece la ventaja de que pueden ser instalados en pequeñas laderas o cimas de colinas donde los vientos de mayor velocidad son mas frecuentes.

Las turbinas eólicas de eje vertical se apagan y dejan de producir energía eléctrica cuando el viento rebasa la velocidad de operación, típicamente entre 56 y 64 km/h. Los aerogeneradores verticales, por otra parte, no cuentan con mecanismo enrollables lo que les permite seguir en funcionamiento aun con vientos fuertes y caóticos.