Ley de Betz

Teóricamente, la energía máxima extraíble del viento es independiente del número de palas y viene determinada por la Ley de Betz. Esta ley se basa en la idea de que un aerogenerador ralentiza el viento al pasar por el rotor hasta 2/3 de su velocidad inicial. Esto significa que no es posible aprovechar toda la energía cinética del viento.

La Ley de Betz postula: “Sólo puede convertirse menos de 16/27 (aproximadamente el 59%) de la energía cinética del viento en mecánica usando un aerogenerador.” En la práctica la potencia máxima extraíble oscila entre el 40% y el 50%. 

La potencia generada por un aerogenerador depende en gran medida de la velocidad del viento, pero también del área barrida por las palas por lo que actualmente la tendencia es hacer los aerogeneradores cada vez más altos (a más altura mayor velocidad del viento) y con palas más largas (mayor superficie de barrido de las palas). En la siguiente figura podemos ver gráficamente la evolución de los aerogeneradores:

Respecto al número de palas hay que destacar que los rotores tripala han demostrado su eficacia y eficiencia, y se han convertido en los más utilizados en todo el mundo:
– Un mayor número de palas permite obtener sistemas más equilibrados y estables. Así, un rotor de tres palas es mucho más estable que uno bipala o monopala, es decir, presenta un equilibrio mucho mejor de fuerzas giroscópicas y sufre menos vibraciones.

– Cuanto menor es el número de palas mayor es la velocidad de giro, por lo que, en una situación de fuertes vientos, es más conveniente un aerogenerador tripala que uno bipala a fin de evitar que la velocidad de giro alcanzada por el rotor sea demasiado elevada. Una velocidad de rotación muy alta puede generar problemas de ruido y más desgaste en algunas piezas del aerogenerador, además de aumentar la probabilidad de daños a la avifauna.
Visto en conCIENCIAtec
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