La velocidad de giro del rotor de un aerogenerador

En un aerogenerador  podemos diferenciar dos velocidades, la velocidad angular de giro y la velocidad lineal de las puntas de las aspas

La velocidad de giro del rotor de un aerogenerador va desde las 6,82 rpm = 0,71 radianes /s radianes que suele ser la velocidad de arranque hasta las 10,9 rpm = 1,14 radianes /s que es la velocidad de parada. Esta velocidad tiene importancia por la velocidad de parpadeo que producen las sombras que es tres veces superior al ser tres el numero de aspas del rotor.

Curvas del modelo usado en el estudio, los aerogeenradores no llegan a las velocidades de giro del modelo Fuente: High_Efficiency_Wind_Energy_Conversion_System_Based_on_the_Three-Level_Delta-Switch_T-Type_Converter_and_PMSG_Model-Based_Loss_Minimization

 

La velocidad linea o tangencial se calcular 

velocidad lineal = velocidad angular x radio

Para una longitud de pala de:

  • 40 m (p.e. P.E. Las Cabrillas de Buñol) tenemos velocidades entre los 28 m/s (101 km/h)  a 45 m/s (163 km/h)
  • 75,5 m, (p.e. P.E. Negrete-I de Utiel en proyecto) tamaño típico en 2022 para aerogeneradores de 4,5MW de potencia, tenemos una velocidad de 53m/s (191 km/h) - 85,5 m/s (308 km/h). 
  • 85 m, (p.e. P.E. Iglesias de Burgos en construcción) tamaño típico en 2023 para aerogeneradores de 5,xMW de potencia, tenemos una velocidad de 60,4m/s (217 km/h) - 96,9 m/s (348 km/h).

Hay que tener en cuenta por temas de seguridad y para calcular área de seguridad de un parque eólico, que un trozo de pala en caso de rotura  o de un trozo de hielo en caso de helada, el objeto desprendido puede alcanzar desde los  80m para una velocidad tangencial de 28m/s (la velocidad de arranque de una pala de 40m) hasta los 960m para una velocidad máxima de 97 m/s (la velocidad máxima de una pala de 85m). 

Por tanto no es ninguna exageración que la distancia mínima de seguridad de un parque eólico (2023) sea de 1 km

Ecuación de la distancia máxima de un objeto en función  de la velocidad y angulo de salida


Para contextualizar estas velocidades pensemos que la velocidad de una bala oscila entre los 250 m/s y los 450 m/s, y la velocidad del sonido es de 340 m/s.

Por otra parte pensar que con estas velocidades de entre 200 y 300 km/h en el extremo de  las aspas de un rotor : 

  • las aves van a poder evitarlas
  • las aspas no van a generar ruido 

es simplemente no saber de que se está hablando. La velocidad es tal, que hay alteraciones importantes de la presión cuando atraviesan la torre o columna del aerogenerador.

Manifestaciones del Consejero de Industria del gobierno de Aragón Arturo Aliaga, agosto 2021

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