Sistema de orientación (yaw)
Conjunto de motores, engranajes, rodamiento y frenos que gira la góndola de un aerogenerador alrededor del eje de la torre para mantener el rotor de cara al viento.
Las turbinas de eje horizontal tienen que apuntar el rotor al viento para captar energía. El sistema de orientación consta de una gran corona de giro entre la parte alta de la torre y la góndola, varios accionamientos eléctricos (a veces hidráulicos) con reductoras planetarias que engranan en una corona dentada, y frenos de fricción o hidráulicos que mantienen la posición entre movimientos. Las grandes turbinas marinas pueden llevar 10–20 accionamientos de orientación.
El control lee la dirección del viento con una veleta en la góndola o un anemómetro ultrasónico, cada vez más complementados con un lidar montado en la góndola, y orienta la máquina cuando el desalineamiento promediado supera un umbral, normalmente de 5–10°. La orientación es lenta, de unos 0,3–0,5° por segundo, para limitar las cargas giroscópicas sobre el rotor.
La pérdida de potencia por desalineamiento sigue aproximadamente esta relación:
Un error persistente de 8°, a menudo por una veleta mal calibrada, cuesta alrededor de un 1–3 % de la energía. Corregir los desvíos estáticos de orientación con lidar o con análisis de datos SCADA es una de las mejoras de producción más baratas que tienen los operadores.
La orientación cumple otras funciones: desenrollar los cables de potencia retorcidos tras varias vueltas completas, dejar el rotor en una posición segura durante los temporales y desalinearlo a propósito para el direccionamiento de estela. Los diseños a sotavento y algunos flotantes usan orientación pasiva y dejan que las fuerzas aerodinámicas alineen el rotor. Los rodamientos y el desgaste de los engranajes de orientación siguen siendo un punto conocido de mantenimiento, sobre todo en emplazamientos con mucha turbulencia.
Términos relacionados
Todos los términos →- Control de paso (pitch)
Giro de las palas de un aerogenerador sobre su eje longitudinal para cambiar el ángulo de ataque; sirve para regular la potencia por encima de la velocidad nominal, arrancar y detener el rotor.
- Efecto estela
Menor velocidad del viento y mayor turbulencia aguas abajo de un aerogenerador, lo que reduce la producción y aumenta las cargas de fatiga de las turbinas situadas detrás.
- Velocidad de corte del viento
La velocidad de viento a la que un aerogenerador se detiene o reduce potencia para protegerse de cargas excesivas; en máquinas de gran escala suele ser 25 m/s (media de 10 minutos).
- Curva de potencia
La relación entre la velocidad del viento a la altura del buje y la potencia eléctrica de un aerogenerador; combinada con la distribución de velocidades del viento, sirve para estimar la producción anual.
- Eólica marina flotante
Aerogeneradores montados sobre plataformas flotantes amarradas al fondo marino, que permiten parques eólicos en aguas de más de unos 60 m de profundidad, donde las cimentaciones fijas dejan de ser rentables.