Análisis de la eficiencia de las turbinas eólicas de eje horizontal y de eje vertical

Recientemente, muchos clientes nos han preguntado sobre aerogeneradores y hemos detectado un problema en la comunicación. Los clientes tienden a preferir los aerogeneradores de eje vertical frente a los de eje horizontal. En particular, los clientes europeos consideran que los de eje vertical son más estéticamente atractivos y respetuosos con el medio ambiente, y se ajustan mejor a las políticas locales y al entorno. Como ingeniero comercial con más de una década de experiencia en el sector de la energía eólica doméstica, he sentido la necesidad de redactar un artículo veraz y profesional para analizar las diferencias de eficiencia entre ambos tipos de aerogeneradores.

El principio fundamental de las turbinas eólicas es convertir la energía del viento en energía mecánica, que luego se convierte en energía eléctrica. En términos sencillos, el viento hace girar las palas, y estas accionan el rotor en el interior del generador para cortar las líneas de fuerza magnética, generando así una corriente eléctrica. Aunque el principio fundamental es el mismo, existe una diferencia fundamental entre los dos tipos principales de turbinas —de eje horizontal y de eje vertical— en cuanto a su modo de rotación, lo cual constituye también la causa principal de sus diferencias de rendimiento.

Tomemos como ejemplo un generador eólico de 5 kW. A una velocidad del viento de 2 m/s, el turbina eólica de eje horizontal ni siquiera gira, pero la turbina eólica de eje vertical ya ha comenzado a girar. Sin embargo, dicha rotación no genera una salida activa; simplemente parece estar funcionando. A una velocidad del viento de 5,5 m/s, la generación de potencia de la turbina eólica de eje horizontal es de 2 kW, mientras que la eficiencia de generación de potencia de la turbina eólica de eje vertical es únicamente de 800 W. Esto demuestra claramente que el generador eólico de eje vertical es más adecuado para el arranque en microvientos, mientras que la turbina eólica de eje horizontal presenta una eficiencia de generación de potencia significativamente mayor al alcanzar la velocidad de corte de 3 m/s, aproximadamente 2,5 veces mayor que la del generador eólico de eje vertical.

Aerogeneradores de eje vertical tienen ventajas en zonas con direcciones del viento caóticas. Pueden captar energía eólica desde todas las direcciones de forma continua en un rango de 360 grados y convertirla en energía mecánica. Sin embargo, las turbinas eólicas de eje horizontal requieren un sistema de control de guiñada (yaw), lo que provocará un retardo y una pérdida de parte de la energía eólica.

La elección del tipo de generadores eólicos a utilizar depende de las condiciones locales de energía eólica, como la dirección del viento y la velocidad media del viento. Si le interesa la energía renovable, no dude en contactarnos en cualquier momento para personalizar su solución exclusiva de sistema de energía eólica.