“estudio de viabilidad de un grupo eÓlico” titulació:...

Departamento de Ingeniería Electrónica Eléctrica i Automática

“ESTUDIO DE VIABILIDAD DE UN GRUPOEÓLICO”

Titulació: Enginyeria Tècnica Industrial en Electricitat

Autor : JOSÉ IGNACIO ESTOPIÑÁ VILLORODirector : LLUÍS MASSAGUES VIDAL

Septiembre del 2003

U.R.V. ESTUDIO DE VIABILIDAD DE UN GRUPO EÓLICO E.T.S.E.

MEMORIA DESCRIPTIVA Página 1 de 49

“MEMORIA DESCRIPTIVA”



ÍNDICE:

1.1- OBJETO. 5

1.2- INTRODUCCIÓN. 5

1.2.1- La fuente inagotable: el viento. 51.2.2- Antecedentes. 51.2.3- Panorama general. 61.2.4- Situación actual y medidas a seguir. 6

1.3- SITUACIÓN. 7

1.4- TITULAR. 7

1.5- ANTECEDENTES. 7

1.6- POSIBLES SOLUCIONES Y SOLUCIÓN ADOPTADA. 7

1.7- ELECTRIFICACIÓN DE LA VIVIENDA DESDE LA RED EXISTENTE. 8

1.7.1- Introducción. 8 1.7.2- Características del terreno. 81.7.3- Inconvenientes. 81.7.4- Solución final. 9

1.8- INTRODUCCIÓN A LA ENERGÍA EÓLICA. 9

1.9- VELOCIDAD DEL VIENTO. 101.10- DISTRIBUCIÓN DE PROBABILIDAD: DISTRIBUCIÓN DE WEIBULL. 151.11- VELOCIDAD DEL VIENTO EN CATALUÑA. 16

1.12- OPTIMIZACIÓN DEL SISTEMA ELÉCTRICO. 17

1.13- MOLINO DE VIENTO. 18

1.14- CAUDAL DE LOS MOLINOS DE VIENTO. 18

1.14.1- Introducción. 181.14.2- Características de la presión y el caudal. 191.14.3- Funcionamiento del sistema de bombeo. 19



1.15- CARACTERÍSTICAS DEL MOLINO DE VIENTO ESCOGIDO.20

1.16- TIPOS DE GENERADORES. 22

1.16.1- Generador de corriente alterna asíncrono. 221.16.2- Generador corriente continua. 231.16.3- Generador corriente alterna síncrono. 23

1.17- ELECCIÓN DEL TIPO DE AEROGENERADOR. 24

1.17.1- Ventajas a velocidad constante. 241.17.2- Ventajas a velocidad variable. 24

1.18- SERVOMOTOR MAVILOR MA55. 25

1.18.1- Material empleado en laboratorio. 25

1.19- SISTEMA DE TRANSMISIÓN. 27

1.20- LÍNEAS ELÉCTRICAS. 28

1.20.1- Conexión eléctrica. 28

1.21- PROTECCIONES. 28

1.22- INSTALACIÓN DE LA PUESTA A TIERRA. 28

1.23- OBRA CIVIL. 30

1.23.1- Zanjas. 30

1.24- PRESCRIPCIONES GENERALES. 30

1.25- RECTIFICADOR. 31

1.25.1- Elección del rectificador. 31

1.26- SISTEMA ACUMULADOR. 37

1.26.1- Baterías. 371.26.1.1- Tipos de conexión de las baterías. 37

1.26.2- Regulador. 40

1.27- INVERSOR. 41

1.27.1- Estudio de los distintos tipos de inversores. 411.27.2- Inversor Sunny Boy 2500. 45



1.28- PLANIFICACIÓN Y PROGRAMACIÓN. 46

1.29- PUESTA EN MARCHA. 48

1.30- RESUMEN PRESUPUESTO. 49



MEMORIA DESCRIPTIVA

1.1- OBJETO.

El siguiente proyecto se propone el estudio de viabilidad de un grupo eólicoviendo desarrollado cada una de sus partes. Se propone obtener energía eléctrica apartir de un molino multipalas e intentar dar un buen rendimiento a éste medianteun generador apropiado y todos los complementos que hacen posibles la obtenciónde dicha energía. Se propone dicho proyecto como una solución fiable y viable parala instalación del grupo eólico en lugares remotos y en el caso de trabajar con bajaspotencias, es decir, ideal para lugares remotos donde ubicar una vivienda, porejemplo.

Previamente realizaremos un pequeño estudio de lo que actualmente seríaelectrificar una vivienda en una zona aislada a partir de la red existente en la zona.

Luego se procederá al estudio de electrificación de la vivienda a partir delgrupo eólico seleccionado trabajando como fuente independiente de la red, al igualque veremos el comportamiento del grupo eólico interconexionado a la red.

1.2- INTRODUCCIÓN

1.2.1- La fuente inagotable: el viento

Todas las fuentes de energía renovables (excepto la mareomotriz y la geotérmica), e incluso la energía de los combustibles fósiles, provienen en último término, del sol. El sol irradia 174.423.000.000.000 kWh de energía por hora hacia la tierra. Alrededor del 1 al 2 % de la energía proveniente del sol es convertida en energía eólica.

1.2.2- Antecedentes

El incremento acontecido en el empleo de los recursos energéticos renovables, ha traído como resultado un aumento explosivo del número de sistemas de potencia eólica en uso. Actualmente, solo en América, hay más de 150.000 sistemas de pequeña escala de energía renovable (ER) y este número crece anualmente en un 30%.

Mientras la utilización a pequeña escala de sistemas de potencia eólica está aumentando al doble respecto del ritmo anterior, es decir, más del 60% anual. Personas de todo el mundo, cada vez más, están descubriendo que la energía del viento es una alternativa excelente y económicamente rentable para sustituir las extensiones de líneas eléctricas y los generadores de combustibles fósiles, reduciendo de paso los pagos a la Compañía de electricidad.



Las pequeñas turbinas eólicas permiten a los usuarios de ER reducir sus necesidades de potencia proveniente de la red eléctrica o de generadores diesel, convirtiéndolos en autosuficientes, fiables y menos contaminantes

1.2.3- Panorama general

La tecnología de la energía eólica está teniendo un vertiginoso desarrollo.

Desde la época del auge de los molinos tradicionales no ha habido un incremento y crecimiento tan espectacular en el uso de la energía del viento. En el

cambio de milenio, más de cuarenta mil turbinas de mediana escala estaban en operaciónpor todo el mundo.

Las pequeñas turbinas eólicas, como las utilizadas en dicho proyecto, pueden producir solo un reducido número de kilovatios-hora (kWh) por mes, pero esta electricidad llega mucho más lejos, y tiene tanto o más valor para aquellos que dependen de ella como la generada por sus “hermanas mayores”.

Hoy hay más de cincuenta fabricantes de pequeñas turbinas eólicas en el mundo, entre ellas “Molins Tarrago”, con más de cien modelos diferentes. Entre todos los fabricantes de países occidentales han producido cerca de sesenta mil pequeñas turbinas durante las dos últimas décadas.

1.2.4- Situación actual y medidas a seguir:

La Unión Europea consume cada vez más energía e importa cada vez más productos energéticos. La producción comunitaria es insuficiente para cubrir las necesidades energéticas de la Unión. Así, la dependencia energética exterior no cesa de aumentar y las preocupaciones ambientales son hoy compartidas por la mayoría de la opinión pública.

El consumo energético actual está cubierto en un 41% por petróleo, un 22% por gas natural, un 16% por combustibles sólidos (carbón, lignito, turba), un

15% por energía nuclear y solo un 6% por energías renovables. La energía eólicarepresenta el crecimiento más espectacular puesto que el los últimos diez años, su aumentoha sido del 2000%. La Comisión se ha fijado el objetivo de duplicar la cuota de lasenergías renovables en el consumo global de energía, para pasar del 6% actual al 12%en el 2010.



1.3- SITUACIÓN.

El lugar geométrico donde se ubicará el proyecto, corresponde a la PDCosta de Botins nº 14 del término municipal de Masdenverge. Dicha zona cuentacomo rural y se ha elegido por sus características idóneas para la instalación delmolino multipalas puesto que coincide con la cima de la montaña a la altura de 82metros aproximadamente.

1.4- TITULAR.

El titular del terreno objeto de estudio para el presente proyecto correspondea Jorge Vicente Garcia.

1.5- ANTECEDENTES.

La vivienda se encontraba sin ningún tipo de suministro eléctrico y la líneade Baja Tensión más cercana se sitúa a 330 metros de ésta junto con el Centro deTransformación más próximo. Se estudiará como complemento al proyecto elpresupuesto correspondiente a la obtención de la energía eléctrica a partir de laLABT existente en la zona.

1.6- POSIBLES SOLUCIONES Y SOLUCIÓN ADOPTADA.

Como posible solución estaría el hecho de alimentar eléctricamente lavivienda a partir de la LABT mas cercana. Dicha solución puede encontrarsemediante el tendido sobre apoyos hasta la vivienda o a partir de la apertura dezanjas sobre el terreno rural, más adelante estudiaremos ambas posiciones junto consus inconvenientes como solución al presente proyecto.

Otra posible solución y finalmente solución a adoptar será la de electrificarla finca a partir de la instalación de un grupo eólico. Esta solución comportará hacerun estudio de, partiendo de las necesidades del usuario, ver el tamaño y tipo deinstalación, ver si se requiere algún tipo de acumulador.

En nuestro caso, trabajando a bajas velocidades, habremos de elegir unainstalación de pequeña potencia con tecnologías fiables, sencillas y de fácilmantenimiento. En tal caso la elección corresponde al uso de los molinos de vientomultipalas como veremos más adelante al igual que las características de cadaelemento del grupo eólico.

Descartamos cualquier otro tipo de molino que no sea el multipalas debido aque a menor número de palas nos encontramos que empieza a trabajar a mayores



velocidades del viento aunque tengan la ventaja de mayor producción de energíaeléctrica.

1.7- ELECTRIFICACIÓN DE LA VIVIENDA DESDE LA RED EXISTENTE.

1.7.1- Introducción.

Se procederá a la electrificación de la vivienda objeto de estudio en el presente proyecto mediante energía eléctrica procedente de la red existente en lazona de Masdenverge.

Se propone dar una posible solución a la electrificación de la vivienda de una forma distinta a la utilización de la energía renovable como es el caso de la energía eólica.

Como la zona a electrificar es una zona rural, separada del pueblo, haremos la comprobación de que la solución mediante la utilización de la energía eólica no siempre es tan cara y demostrar que en zonas marginadas por la

alta distancia a la red eléctrica más próxima hace posible su viabilidad.

En el siguiente apartado procederemos al estudio que como objeto tiene laelectrificación de la vivienda cuyas características de lejanía respecto a la red

convencional se verá reflejado en el precio de las obras para proceder a su conexión en dicha red.

Se estudiará mediante LABT puesto que siempre resultará más barato que si trabajamos mediante LSBT, debido al alto coste de la apertura de zanjas en

distancias de más de 300 metros.

Después de ser estudiada la zona de la PD Costa de Botins del Término Municipal de Masdenverge, se muestra en los datos adjuntos que la línea BT más cercana a la zona dista mucho para poder contarla como una pasible solución a

dicha electrificación. De tal forma se ha estudiado la Estación Transformadora máscercana a partir de la cual podemos extraer la energía eléctrica demandada.

1.7.2- Características del terreno.

En el terreno donde se instalarán los apoyos es medianamente rocoso de talforma que en el momento de presupuestar el estudio de la electrificación de la vivienda apartir de la red eléctrica convencional se tendrá en cuenta para los hoyos dónde sesituarán los apoyos.



1.7.3- Inconvenientes.

• En ocasiones, cuando la red está lejana al punto de suministro que queremos,esto hace que se opte por otras fuentes como es el caso de las energíasrenovables, que aunque a priori sean más caras, no deja de ser una apuesta másque acertada de cara hacia un futuro en el que compañías como FECSA estánmarcando el desarrollo y el crecimiento económico de una zona. Por ejemplo, elcrecimiento económico en Cataluña va en función de la compañía de FECSA yésta actualmente está muy saturada, con lo cual optar por las energíasrenovables es una buena apuesta de futuro.

• En el caso particular de este proyecto, vemos que el aislamiento del terreno aelectrificar dista en mucho de la red de baja tensión más cercana, con lo cual lanueva línea a instalar tendrá un valor económico bastante grande por solamente5 kW por ejemplo.

• Si suministramos mediante LSBT el precio aún se dispara más que con laLABT que hemos calculado.

• Otro problema que nos encontramos si se optara por la solución de traer la líneaBT hasta nuestra finca, sería el problema de los permisos a los particulares delas fincas afectadas por el paso de dicha línea sobre los terrenos de éstos, cosano siempre posible.

• Como veremos en la memoria de cálculo el trafo más cercano está bastantesaturado, con lo cual, tenemos otro problema añadido porque podría sucederque nos tocara hacer una ampliación del trafo actual con lo cual el precioascendería considerablemente.

1.7.4- Solución final.

Una vez estudiado el caso de electrificar la vivienda mediante la red actualexistente, se ha demostrado que, aunque se pueda llevar a cabo, no es la mejorsolución o por lo menos se puede decir que hay otras opciones de dichaelectrificación distintas a las de contratar un servicio a FECSA, por ejemplo.

Estamos hablando de intentar aportar una solución que comporte poder sermás autosuficientes y aplicar una alternativa cada vez más común, sobretodo enamérica, estamos hablando de la instalación de un molino multipalas capaz de serinstalado en terreno propio y poder aprovechar las ventajas que nos brinda.

Se trata de apostar por una solución cada vez más viable y gran recursoecológico, una buena tendencia para el cumplimiento del tratado de Kioto, donde seintenta aumentar la instalación y el uso de este tipo de energías renovables.

Por todo esto, procedemos al estudio de la alternativa “ENERGÍAEÓLICA”.



1.8- INTRODUCCIÓN A LA ENERGÍA EÓLICA.

Se pretende encontrar la potencia eléctrica que podemos hallar de unas determinadas aeroturbinas multipalas de la empresa molins de vent Tarragó.

La energía eólica es una forma indirecta de la energía solar ya que depende de las diferencias de temperatura y de las presiones que se inducen en la atmósfera (por la absorción de la radiación solar) y que consiguen poner en movimiento a los vientos, por eso, se trata de una fuente de energía inagotable.

Aproximadamente, el 2 % de la energía solar recibida por la tierra es convertida en energía cinética de los vientos. Actualmente la energía eólica se utiliza para suministrar energía a lugares aislados (con niveles de consumo, aproximadamente, de decenas de KW), aunque también pueden emplearse como fuentes de alimentación secundarias a las redes eléctricas (con niveles de potencia

más elevados).

Las zonas más favorables para la instalación de los molinos, en nuestro caso molinos multipalas, son zonas donde el viento sopla con regularidad sobre el

terreno.



1.9- VELOCIDAD DEL VIENTO.

Valores meteorológicos correspondientes al año 2002 cedidos por el Servicio demeteorología de Cataluña “http://www.gencat.es”, correspondientes a un cierto día de cadames:

Evolución horaria de la estación de:

Amposta

VELOCIDAD DEL VIENTO (m/s)HORARIO

01-Enero 01-Febrero 01-Marzo 01-Abril 01-Mayo00:00 - 01:00 5.3 2.7 4.0 0.8 0.401:00 - 02:00 4.8 5.5 2.8 0.9 0.602:00 - 03:00 3.5 5.9 2.7 0.9 0.603:00 - 04:00 3.8 5.7 3.7 2.8 0.404:00 - 05:00 3.0 6.4 3.1 4.3 0.605:00 - 06:00 2.9 5.0 2.2 4.0 1.106:00 - 07:00 3.1 6.4 3.6 4.2 0.607:00 - 08:00 3.2 4.5 4.2 2.0 0.808:00 - 09:00 3.3 5.6 4.0 1.7 0.809:00 - 10:00 3.2 5.9 4.3 1.6 1.110:00 - 11:00 3.3 5.7 4.5 1.9 1.311:00 - 12:00 3.8 4.0 3.6 1.8 2.212:00 - 13:00 4.1 4.5 3.1 1.6 3.013:00 - 14:00 3.1 5.2 2.1 1.7 2.314:00 - 15:00 3.0 5.2 1.4 1.2 2.215:00 - 16:00 2.8 4.8 2.1 1.1 1.316:00 - 17:00 2.7 3.8 4.6 0.8 1.117:00 - 18:00 2.7 3.7 3.1 1.2 1.118:00 - 19:00 4.5 4.8 2.5 1.4 1.419:00 - 20:00 6.3 4.6 2.2 1.3 1.420:00 - 21:00 6.1 5.0 3.6 1.2 1.321:00 - 22:00 5.0 5.3 4.9 1.4 1.422:00 - 23:00 4.5 4.5 6.2 1.3 1.323:00 - 00:00 4.3 4.3 6.2 1.1 0.6



VELOCIDAD DEL VIENTO (m/s)HORARIO

01-Junio 01-Julio 01-Agost 01-Septiem 01-Octubre00:00 - 01:00 2.0 1.4 1.8 0.6 6.501:00 - 02:00 1.3 0.9 2.0 0.7 6.402:00 - 03:00 1.4 0.7 1.3 0.8 8.403:00 - 04:00 0.8 0.5 0.5 1.2 8.804:00 - 05:00 1.8 1.2 1.3 0.8 9.105:00 - 06:00 1.0 1.0 0.7 0.4 9.306:00 - 07:00 2.7 0.7 1.4 0.4 10.007:00 - 08:00 3.1 1.2 2.3 0.5 10.008:00 - 09:00 4.2 0.8 2.6 0.5 9.509:00 - 10:00 3.8 0.5 4.5 1.2 7.910:00 - 11:00 4.2 1.7 4.3 2.8 6.911:00 - 12:00 3.5 3.4 4.9 4.4 7.512:00 - 13:00 2.9 4.1 6.3 4.9 7.313:00 - 14:00 3.2 4.1 6.0 4.9 8.414:00 - 15:00 3.9 4.2 5.9 5.5 7.815:00 - 16:00 3.6 3.6 6.4 6.6 7.416:00 - 17:00 3.5 2.9 4.5 5.6 6.017:00 - 18:00 2.9 1.4 3.8 3.1 4.018:00 - 19:00 2.4 0.6 4.0 1.6 4.719:00 - 20:00 3.1 0.6 4.8 0.7 6.420:00 - 21:00 3.9 0.4 6.3 0.9 9.021:00 - 22:00 4.0 0.6 7.3 0.7 7.122:00 - 23:00 4.8 0.5 6.4 1.1 5.023:00 - 00:00 7.3 0.8 3.8 1.2 5.6



VELOCIDAD DELVIENTO (m/s)HORARIO

01-Noviem 01-Diciem00:00 - 01:00 5.9 12.801:00 - 02:00 4.3 12.302:00 - 03:00 1.7 10.703:00 - 04:00 4.5 9.704:00 - 05:00 2.5 10.905:00 - 06:00 2.2 9.106:00 - 07:00 3.2 6.207:00 - 08:00 4.5 6.608:00 - 09:00 4.4 4.109:00 - 10:00 10.5 6.610:00 - 11:00 10.6 7.811:00 - 12:00 9.6 10.312:00 - 13:00 8.6 10.513:00 - 14:00 8.2 10.814:00 - 15:00 8.5 10.315:00 - 16:00 8.4 9.916:00 - 17:00 6.4 7.517:00 - 18:00 4.8 8.118:00 - 19:00 4.7 7.419:00 - 20:00 2.8 7.720:00 - 21:00 1.4 8.721:00 - 22:00 1.6 9.222:00 - 23:00 2.1 9.523:00 - 00:00 1.9 7.4

Desde el departamento de medio ambiente y el servicio del “Meteocat”, servicio demeteorología de Cataluña:

Tenemos la tabla correspondiente al valor máximo absoluto mensual de la rachainstantánea mensual en (m/s) correspondientes al año 2002, separado por meses con el díaen el que consta dicha racha instantánea (Tabla 1):

La segunda tabla corresponde a la velocidad mediana mensual, igualmente cedidapor el servicio del Meteocat (Tabla 2).

Baix Llobregat Begues – P.N. Garraf 27.7 4 23.6 27 23.8 29 26.2 7 14.9 18 14.5 16 21.3 15 13.3 16 17.7 3 18.6 20 24.7 15 17.7 29 27.7 4/1

Baix Llobregat Vallirana 19.1 4 18.0 28 21.6 17 21.4 7 14.1 15 16.4 1 15.1 9 18.6 30 20.2 18 16.7 20 23.0 15 17.9 16 23.0 15/11

Baix Llobregat Viladecans 13.5 4 14.0 28 19.0 29 17.8 7 12.8 15 14.0 16 12.8 15 12.8 30 12.8 3 12.8 20 17.8 15 10.3 16 19.0 29/3

Barcelonès Badalona 20.8 4 21.5 28 17.9 8 17.3 7 16.6 15 12.6 14 13.4 6 13.3 6 15.7 25 14.6 8 32.6 15 19.3 15 32.6 15/11

Barcelonès Barcelona (Ciutadella) 24.0 4 19.3 28 19.7 17 18.9 7 14.1 28 17.1 7 14.7 17 17.3 7 13.8 18 15.1 20 29.0 15 18.0 15 29.0 15/11

Barcelonès Barcelona (O. Fabra) 26.7 6 21.0 28 28.4 2 22.0 7 19.6 15 20.5 8 18.4 19 18.4 7 19.2 18 19.9 20 39.5 15 26.5 15 39.5 15/11

Berguedà Gisclareny 13.9 29 10.0 1 13.2 2 14.8 12 8.7 13 8.9 27 11.3 3 10.9 15 8.5 3 8.6 20 18.5 11 12.5 16 18.5 11/11

Berguedà Guardiola de Berguedà 14.8 2 12.8 25 18.5 23 18.0 11 15.6 13 14.3 17 16.0 18 14.6 10 13.2 3 15.5 19 18.7 14 10.9 2 18.7 14/11

Berguedà la Quar 21.5 30 18.4 15 19.1 25 20.3 11 15.3 10 16.4 16 15.3 3 14.5 7 14.9 4 14.6 5 21.2 10 11.8 14 21.5 30/1

Cerdanya Bellver de Cerdanya 16.2 25 15.3 24 17.3 23 23.5 8 19.7 17 14.8 4 15.5 28 13.8 6 15.3 14 16.3 23 18.6 10 12.2 15 23.5 8/4

Conca de Barberà Blancafort d.i. d.i. d.i. d.i. d.i. d.i. d.i. d.i. d.i. d.i. d.i. d.i. d.i.

Conca de Barberà l'Espluga de Francolí 16.7 4 19.6 28 20.3 29 21.1 7 12.9 13 14.8 15 20.1 4 13.1 5 13.3 22 15.5 19 16.9 8 13.8 30 21.1 7/4

Conca de Barberà Sta. Coloma de Queralt 14.1 4 18.6 28 16.9 29 18.4 7 9.3 1 12.3 9 12.0 19 10.5 28 10.4 14 12.0 20 18.9 15 11.2 28 18.9 15/11

Garraf Sant Pere de Ribes 10.8 4 12.3 28 11.7 17 13.7 7 7.8 15 11.1 16 8.6 6 8.3 30 9.4 25 9.5 20 17.4 15 9.4 29 17.4 15/11

Garrigues Castelldans 11.7 28 12.9 28 13.2 29 13.4 21 8.8 6 10.6 16 10.9 19 9.9 14 9.5 14 7.7 7 14.8 8 8.1 31 14.8 8/11

Garrigues Juneda 18.8 28 21.9 28 23.4 29 22.1 7 15.0 6 14.7 15 * 19.6 3 16.0 14 17.9 23 12.8 7 19.3 8 10.4 14 23.4 29/3

Garrigues la Granadella 14.0 24 15.3 27 21.5 29 20.3 21 14.0 17 15.3 25 19.0 19 15.3 21 14.0 3 11.5 2 19.0 8 12.8 14 21.5 29/3

Garrotxa Olot 25.2 30 25.2 1 27.8 2 31.2 11 15.2 15 13.6 27 20.2 6 16.3 18 10.7 23 19.0 20 19.4 11 7.9 17 31.2 11/4

Garrotxa Santa Pau d.i. d.i. d.i. d.i. d.i. d.i. d.i. d.i. d.i. d.i. d.i. d.i. d.i.

Garrotxa Vall d'en Bas 23.7 4 19.3 8 22.5 2 16.1 12 11.9 15 11.1 8 10.9 6 8.4 30 9.5 23 13.4 20 12.7 11 7.3 17 23.7 4/1

Gironès Cassà de la Selva 20.3 26 19.0 1 21.5 2 16.5 29 16.5 11 15.3 8 19.0 14 17.8 14 19.0 17 20.3 20 26.5 10 20.3 31 26.5 10/11

Gironès Fornells d.i. d.i. d.i. d.i. d.i. d.i. d.i. d.i. d.i. d.i. d.i. d.i. d.i.

Maresme Cabrils 13.5 4 15.2 15 11.7 2 9.7 8 10.9 10 9.5 16 9.1 6 9.3 16 8.4 3 12.8 8 31.6 15 16.6 15 31.6 15/11

Maresme Dosrius - el Corredor 13.7 5 10.9 8 13.6 21 11.1 25 11.3 15 9.8 8 8.5 6 9.9 31 9.9 18 14.0 20 15.3 15 11.7 14 15.3 15/11

Maresme Malgrat de Mar 15.3 29 15.3 1 15.3 2 12.8 4 * 14.0 11 11.5 14 10.3 9 11.5 7 12.8 3 * 14.0 20 24.0 11 * 20.3 15 24.0 11/11

Maresme Vilassar de Mar 17.4 24 17.8 28 18.5 25 19.1 7 17.5 20 15.5 16 15.5 17 15.7 7 15.6 23 16.4 20 33.5 15 24.2 15 33.5 15/11

Montsià Alcanar 19.0 30 16.5 25 16.5 29 25.3 8 11.5 10 * 11.5 10 14.0 19 9.0 10 11.5 17 10.3 9 16.5 9 12.8 14 25.3 8/4Montsià Amposta 22.6 29 17.9 9 18.2 12 25.2 8 * 14.4 1 18.0 10 16.5 19 13.5 31 14.4 17 11.6 7 21.8 14 * 15.2 26 25.2 8/4

Montsià Amposta – XAC 20.6 30 16.7 26 19.8 30 27.8 8 16.1 5 16.2 17 30.2 9 12.5 30 14.5 10 13.1 20 19.9 11 16.0 26 30.2 9/7Montsià Illa de Buda 22.8 29 19.7 9 22.6 29 31.1 8 21.6 5 14.2 27 17.8 9 14.7 16 16.1 17 17.4 20 27.6 9 21.1 15 31.1 8/4

Montsià la Sénia 35.6 29 33.2 9 31.6 30 38.5 8 29.7 5 29.7 18 28.6 20 19.1 30 18.8 14 14.8 9 33.2 14 d.i. 38.5 8/4

Montsià les Cases d'Alcanar 24.6 29 21.7 1 21.2 2 31.8 8 22.9 1 14.7 10 16.9 15 12.5 16 18.6 23 17.3 20

Montsià Mas de Barbe. – XAC 20.0 31 16.7 8 18.5 30 18.5 7 12.1 5 11.8 18 13.6 19 8.3 30 13.1 10 8.8 20 17.3 13 12.4 26 20.0 31/1

Montsià Mas de Barberans 34.9 28 33.8 1 31.1 30 37.8 8 25.1 5 22.4 17 26.0 19 16.9 31 24.0 17 13.2 20 36.8 14 21.2 26 37.8 8/4

Montsià St. Carles (els Alfacs) 21.5 29 19.0 27 20.3 12 27.8 8 15.3 1 14.0 10 15.3 15 12.8 31 15.3 3 15.3 20 20.3 11 15.3 26 27.8 8/4

Montsià Ulldecona (Valentins) 24.0 29 21.5 1 19.0 29 27.8 8 15.3 5 15.3 16 16.5 19 11.5 31 15.3 17 10.3 20 24.0 14 * 14.0 26 27.8 8/4

Mediana mensual de la velocidad del viento (m/s) correspondiente al año 2001 (Tabla 2):

Baix Llobregat Begues – P.N. Garraf 4.5 4.2 4.9 4.4 3.3 3.3 3.0 2.9 3.2 3.6 4.3 3.7 3.8Baix Llobregat Vallirana 1.9 1.9 2.5 2.6 2.0 2.3 2.5 2.9 2.6 2.2 2.1 1.6 2.3Baix Llobregat Viladecans 1.7 2.0 2.2 2.1 1.8 1.8 1.6 1.4 1.6 1.3 2.0 2.4 1.8Barcelonès Badalona 2.6 2.3 2.4 2.0 1.7 1.7 1.6 1.6 1.6 1.7 2.6 2.3 2.0Barcelonès Barcelona (Ciutadella) 2.7 2.9 3.4 3.4 2.8 3.2 3.0 3.0 3.0 0.8 2.7 2.3 2.9Barcelonès Barcelona (O. Fabra) 5.7 6.0 5.7 5.5 5.1 4.7 4.3 4.5 4.7 4.8 7.3 6.5 5.4Berguedà Gisclareny 0.6 0.7 0.8 0.7 0.6 0.7 0.7 0.7 0.6 0.7 0.9 0.8 0.7Berguedà Guardiola de Berguedà 1.4 1.7 2.0 2.4 1.7 2.0 1.7 1.8 1.6 1.2 1.6 0.8 1.7Berguedà la Quar 1.5 1.6 2.1 2.1 1.6 1.8 1.6 1.7 1.4 1.4 1.7 1.1 1.6Cerdanya Bellver de Cerdanya 1.0 1.5 2.0 2.1 1.5 1.8 1.7 1.6 1.3 1.7 1.4 0.4 1.4Conca de Barberà Blancafort d.i. d.i. d.i. d.i. d.i. d.i. d.i. d.i. d.i. d.i. d.i. d.i. d.i.Conca de Barberà l'Espluga de Francolí 2.8 3.3 3.3 3.9 2.1 2.7 2.9 2.4 2.4 1.9 3.3 2.8 2.8Conca de Barberà Sta. Coloma de Queralt 2.1 2.3 2.3 2.3 1.4 1.6 1.6 1.5 1.5 1.3 2.3 1.9 1.8Garraf Sant Pere de Ribes 0.8 0.8 0.9 1.0 0.9 1.0 1.0 0.9 1.0 0.8 0.8 0.8 0.9Garrigues Castelldans 1.0 1.2 1.3 1.7 0.9 1.0 0.9 0.8 1.1 0.5 1.0 0.3 1.0Garrigues Juneda 2.8 3.3 3.6 4.7 3.0 3.3 * 3.0 2.7 3.0 2.6 2.5 0.9 2.9Garrigues la Granadella 2.2 2.3 2.7 3.5 2.3 3.4 3.0 3.1 2.7 1.9 2.2 1.3 2.6Garrotxa Olot 2.1 1.6 2.0 1.6 1.5 1.5 1.5 1.6 1.1 1.4 1.2 0.7 1.5Garrotxa Santa Pau d.i. d.i. d.i. d.i. d.i. d.i. d.i. d.i. d.i. d.i. d.i. d.i. d.i.Garrotxa Vall d'en Bas 2.1 1.5 2.1 1.6 1.2 0.9 0.6 0.7 1.0 1.2 0.8 0.5 1.2Gironès Cassà de la Selva 1.7 1.7 1.8 1.8 1.6 1.8 1.8 1.9 1.7 1.5 1.7 1.2 1.7Gironès Fornells d.i. d.i. d.i. d.i. d.i. d.i. d.i. d.i. d.i. d.i. d.i. d.i. d.i.Maresme Cabrils 1.8 1.6 1.6 1.5 1.2 1.4 1.4 1.4 1.4 1.4 1.9 1.7 1.5Maresme Dosrius - el Corredor 1.3 1.2 1.5 1.2 1.1 1.3 1.2 1.2 1.1 1.1 1.0 0.8 1.2Maresme Malgrat de Mar 2.2 1.9 2.1 2.0 * 2.1 2.0 1.8 1.6 1.5 * 1.5 2.4 * 1.9 1.9Maresme Vilassar de Mar 2.9 2.8 3.3 3.1 2.8 2.7 2.9 2.7 2.6 2.3 3.3 2.6 2.8Montsià Alcanar 1.2 1.6 1.5 2.3 1.6 * 1.7 1.5 1.5 1.4 1.3 2.1 1.5 1.6Montsià Amposta 1.7 1.5 1.4 2.4 * 1.6 1.9 1.4 1.5 1.7 1.4 2.5 * 1.3 1.6Montsià Amposta – XAC 2.7 2.5 2.6 4.0 2.8 2.8 2.1 1.9 2.0 1.6 3.1 2.3 2.5Montsià Illa de Buda 3.0 3.2 3.1 4.5 3.1 3.3 2.5 2.5 2.8 1.9 4.0 3.4 3.1Montsià la Sénia 3.0 2.7 2.5 3.4 1.9 2.2 1.9 1.8 2.1 1.2 3.7 d.i. 2.4Montsià les Cases d'Alcanar 2.6 2.2 2.3 3.4 2.4 2.8 2.4 2.5 2.4 1.9Montsià Mas de Barbe. – XAC 1.0 1.0 1.0 1.4 1.0 1.1 1.0 1.1 1.0 0.7 1.2 0.7 1.0Montsià Mas de Barberans 3.4 3.3 2.9 4.5 2.6 3.0 2.5 2.7 3.0 1.7 4.4 1.8 3.0Montsià St. Carles (els Alfacs) 2.7 2.6 2.7 4.0 2.9 3.1 2.4 2.2 2.4 1.9 3.0 2.5 2.7Montsià Ulldecona (Valentins) 2.0 1.8 1.7 2.6 1.6 1.7 1.5 1.5 1.4 1.1 2.5 * 1.1 1.7



Para el perfecto estudio del comportamiento eólico, hemos de estudiar la zona donde va ubicado el proyecto, realizando la valoración energética del viento en esa zona.

1.10- DISTRIBUCIÓN DE PROBABILIDAD: DISTRIBUCIÓN DE WEIBULL

Este modelo, es un modelo probabilístico empleado para conocer la velocidad media del viento.

La relación que sigue equivale a la ecuación:

K

AVK

eAV

AKvP

−

= ··)(1

donde:

P(v) = Probabilidad de una velocidad

A = Factor de escala (m/s)

K = Factor de forma

V = Velocidad del viento (m/s)

Los parámetros “factor de escala” y “factor de forma” provienen del Atlas Eólico de Cataluña, cuyos resultados provienen del 2º año en la página 35.

Los resultados se realizaron en el Montsiá, más concretamente en Amposta.

Puesto que el terreno es parecido y cercano al nuestro de situación del proyecto (Mas d’en Verge), en tal caso adoptaremos los valores de Amposta.

A (factor de escala) = 4,134 (m/s)

K (factor de forma) = 1,202



1.11- VELOCIDAD DEL VIENTO EN CATALUÑA.

En el siguiente mapa vemos el comportamiento de los vientos en las diferentes zonas de Cataluña:

Figura 1: Mapa eólico de Cataluña realizado a 10 metros del suelo. Mapa cedido por la fuente: Gran Enciclopedia Catalana.

En nuestro caso, puesto que el molino de viento está situado al Montsiá, vemos que la media de la velocidad oscila entre los 6 m/s y los 10 m/s. Se puede apreciar que el molino cuyo modelo elegiremos para proyecto estará en óptimas condiciones para su pleno funcionamiento ya que el modelo M-7015 de la empresa Molins de Vent Tarragó, empieza a producir a bajos valores de la velocidad, a partir de los 4 m/s, es decir la zona se adapta perfectamente a las exigencias del molino.



1.12- OPTIMIZACIÓN DEL SISTEMA ELÉCTRICO.

Hemos de mencionar que como complemento a la energía eólica podemosemplear otros sistemas de generación simultáneos como es el caso de la utilizacióncon la energía fotovoltaica.

Para una mayor demanda de energía junto con el hecho de que ésta debe sercontinuada o permanente, en estos casos se recurre a instalaciones mixtas, como porejemplo:

- Instalaciones eólico-fotovoltaicas, aerogeneradores interconexionadoscon paneles fotovoltaicos.

- Instalaciones eólico-diesel, normalmente con mayor potencia que lasanteriores y con la interconexión a un grupo diesel.

1.13- MOLINO DE VIENTO.

El molino de viento empleado en el proyecto, corresponde a la casa “Molins de vent Tarragó”. Esta empresa propone modelos de molinos de viento con soluciones para el bombeo de agua.

El molino de viento empieza a bombear agua a una velocidad de 4 m/s.

La rotación de la rueda, a través de la biela y por medio de los vástagos, instalados en el interior de los tubos galvanizados, la bomba de pistón (situada en

el fondo del pozo).

Estos tipos de molinos de viento, nosotros los utilizaremos para producir electricidad mediante un generador. El molino de viento es un molino multipalas, el rotor se basa en un conjunto de palas que forman una hélice. Los molinos multipala se basan en una rueda provista de radios, de forma parecida a la

rueda de una bicicleta.

1.14- CAUDAL DE LOS MOLINOS DE VIENTO.

1.14.1- Introducción

Durante siglos, la energía eólica, ha sido usada para el bombeo del agua.

Hay más de un millón de aerobombas en uso a lo largo de todo el mundo.

Actualmente, la tecnología eólica ofrece más opciones para el bombeo de agua que las que había hasta hace pocos años: molinos de viento tradicionales, bombas de aire comprimido y bombeo eólico-eléctrico.



Si bien el molino mecánico clásico cuesta alrededor de un 10% menos que su equivalente en tamaño de un sistema de bombeo eólico-eléctrico, el molino sólo bombea la mitad del volumen del agua. Esto se debe a las mejores características aerodinámicas del rotor de las modernas turbinas eólicas y un mejor acople entre el comportamiento del rotor y la potencia disponible bajo vientos variables.

El sitio de emplazamiento del molino está restringido, éste debe ser colocado directamente sobre el pozo, mientras que los sistemas de bombeo eólico-eléctricos permiten ubicar la turbina en un sitio mas ventajoso, usando luego un cable eléctrico para conectar la turbina eólico-eléctrica con la motobomba que se encuentra encima del pozo. Cuando se trata de aplicaciones de

bajo volumen de agua, el bombeo con aire ofrece también más facilidad empleando tubosde plástico flexible.

1.14.2- Características de la presión y el caudal

Las bombas de émbolo prácticamente no tienen límite de presiones y actualmente las podemos encontrar para presiones de más de 1000 bar. Para aumentar la presión sólo tenemos que hacer que la bomba sea más robusta junto con un motor más potente.

En nuestro caso, con movimiento alternativo (máquinas de émbolo), cuentan con caudales limitados y en caso de querer aumentar dicho caudal, hemos de aumentar, también, el tamaño de la máquina ya que por fenómenos de la

inercia, impiden aumentar el caudal mediante un aumento de la velocidad.

1.14.3- Funcionamiento del sistema de bombeo

El viento proporciona un movimiento en el molino, el cual es aprovechado para transmitir por un sistema de biela manivela al vástago del émbolo. La bomba tiene dos válvulas:

Válvula de aspiración: comunica con la tubería de aspiración.

Válvula de impulsión: comunica con la tubería de impulsión.



Cuando se mueve el émbolo hacia la derecha crea un vacío en la cámara yla presión atmosférica que reina en el pozo empuja el líquido por la tubería de aspiraciónal interior de la cámara, abriéndose la válvula de aspiración. Una vez el émbolo vuelvea la izquierda, se cierra la válvula de aspiración y se abre la de impulsión, de estamanera, el líquido es impulsado por la tubería de salida.

1.15- CARACTERÍSTICAS DEL MOLINO DE VIENTO ESCOGIDO.

Sistema de frenado automático: Las colas orientadora y desorientadora junto con varios resortes forman el mecanismo que permite que el molino de viento detecte de forma instantánea una velocidad de viento excesiva, frenándose de forma progresiva al aumentar dicha velocidad, y volviendo a funcionar normalmente cuando disminuye el viento.

Sistema de regulación: Este sistema permite al usuario-instalador del molino de viento, decidir la velocidad de viento en la que se iniciará el frenado automático, ajustando dicho límite a las condiciones locales y a la época del año.

El molino de viento, utiliza una energía gratuita, inagotable y no contaminante, hablamos del viento. Dicho molino empieza a funcionar a la velocidad del viento de 4 m/seg. y en caso de vientos huracanados para automáticamente. Se oriente automáticamente según la dirección del viento.

Requiere un mantenimiento mínimo en engrase de 1 o 2 veces al año.

Impacto sobre las aves: Los estudios realizados concluyen en que este impacto es muy reducido frente a aerogeneradores de mayor tamaño.



Impacto visual: El impacto visual de un molino de viento multipalas de la empresa Tarragó, cuyo objetivo es abastecer un pequeño consumo aislado de la red y en muchas ocasiones cercano a una parcela de terreno propio, hace que el impacto visual sea mínimo, incluso atractivo.

Impacto acústico: El origen del ruido en los aerogeneradores se debe a factores de tipo mecánico producidos por el tipo de multiplicador i generador, etc. En el caso concreto de éste molino multipalas, podemos considerar que el impacto acústico es nulo.

La principal diferencia de los molinos de viento multipalas con respecto a los aerogeneradores de 2 o 3 palas, reside, principalmente, en que la velocidad necesaria de viento es inferior, por lo que funcionarán a más bajas velocidades y por lo tanto aprovechan más horas de funcionamiento del sistema. Pero por el contrario, la potencia útil extraída de la energía del viento es inferior.

La elección de la aeroturbina, de acuerdo con las necesidades y del potencial eólico de la zona, es una aeroturbina multipala para la producción de energía eléctrica a bajas velocidades.



1.16- TIPOS DE GENERADORES.

1.16.1- Generador de corriente alterna asíncrono

La máquina asíncrona, a diferencia de las demás máquinas, no existe corriente conducida en uno de los arrollamientos. La corriente que circula por el rotor, generalmente, se debe a la f.e.m. inducida por la acción del flujo del otro (máquina de inducción). También recibe el nombre de máquina asíncrona debido a que la velocidad del rotor es distinta a la velocidad de la red.

Físicamente, el generador asíncrono, necesita recibir potencia reactiva para mantener el campo magnético de su estator, ya que esta máquina no posee un

circuito independiente de excitación como es el caso de los alternadores. Ésta esla principal limitación de los generadores asíncronos, ya que al necesitar una red que leproporcione la potencia reactiva, no puede funcionar (en principio) como generadoraislado como sucede en los alternadores.

Uno de los principales problemas de este tipo de máquinas, es que su factor de potencia es relativamente bajo, alrededor de 0,8 a 0,9 en plena carga y este factor de potencia disminuye a menor carga.

Inconvenientes del generador asíncrono:

Desventaja del generador asíncrono: Éste generador necesita recibir potencia reactiva para mantener el campo magnético de su estator, de tal manera que no puede trabajar como un generador aislado de la red a no ser que se le provee de condensadores que le suministren la corriente magnetizante necesaria.

Ventajas del generador asíncrono:

La principal ventaja del generador asíncrono, reside en su sencillez, no necesita un circuito independiente para su excitación y no tiene que girar a una velocidad fija, basta que su velocidad sea superior a la de sincronismo. Otra de las

razones para la elección de este tipo de generador es que es muy fiable, y comparativamente no suele resultar caro.

Uso del generador asíncrono:

Este tipo de generador, se emplea, generalmente, en centrales eólicas, dónde las velocidades de viento son muy dispares y porque no necesita regulación de tensión debido a que ésta viene ya impuesta por la red externa. La mayoría de turbinas eólicas del mundo utilizan un generador asíncrono trifásico (de jaula bobinada), también llamado generador de inducción, para generar corriente alterna.



En grandes aerogeneradores (alrededor de 100-150 kW) el voltaje (tensión) generado por la turbina suele ser de 690 V de corriente alterna trifásica (AC).

Posteriormente, la corriente es enviada a través de un transformador anexo a la turbina (o dentro de la torre), para aumentar su voltaje entre 10.000 y 30.000 V, dependiendo del estándar de la red eléctrica local. Los grandes fabricantes proporcionan modelos de aerogeneradores tanto de 50 Hz (para las redes eléctricas de la mayor parte del mundo) y de 60 Hz (para la red eléctrica de América).

Fuera de la industria eólica y de las pequeñas unidades hidroeléctricas, este tipo de generadores no está muy extendido.

Vemos que este tipo de generador es útil en el caso de instalaciones eólicas puesto que cuenta con gran robustez y nosotros aplicaremos un multiplicador para poder alcanzar las velocidades que necesitamos en el generador. Pero, en este caso, necesitaríamos un sistema auxiliar para que nos proporcionara la energía reactiva necesaria para su funcionamiento, deberíamos colocar, por ejemplo, una batería de condensadores. También cuenta con un rendimiento menor que los generadores síncronos. Esto nos da pie a no elegir este tipo de generador.

1.16.2- Generador corriente continua

Los generadores de corriente continua o dínamos, convierten la energía mecánica de entrada en energía eléctrica de salida en forma de corriente continua.

En la actualidad, estos generadores han caído en desuso y han sido sustituidos por rectificadores, generalmente de silicio que transforman la c.a. de la

red en c.c., en forma estática y mayor rendimiento.

1.16.3- Generador corriente alterna síncrono

Los generadores síncronos, son habitualmente utilizados para la generación de energía eléctrica, como puede ser el caso de una central eólica.

Normalmente, este tipo de generador se usa para velocidades constantes yaque influye directamente en la frecuencia, de esta manera, una variación en la velocidad,significa una variación de la frecuencia. Pero en nuestro caso, utilizaremos este tipo degenerador, aunque varíe la velocidad, puesto que de esta manera conseguiremos unamayor potencia de salida cuanto más aumente la velocidad del viento por valoressuperiores a la nominal, es decir, 7 m/s.



1.17- ELECCIÓN DEL TIPO DE AEROGENERADOR.

Hemos de elegir para el aerogenerador a instalar, si la velocidad será constante o variable.

Vamos a ver las ventajas de ambas aplicaciones distintas y procederemos a la elección:

1.17.1- Ventajas a velocidad constante:

Sistema electrónico simple y baratoAlta fiabilidadDistorsión armónica nula en las señales eléctricas obtenidasBaja disponibilidad de aparecer resonancias estructurales

1.17.2- Ventajas a velocidad variable:

Mayor energía eléctrica generadaInexistencia de puntas de par transitoriasCaja multiplicadora más barataAlto rendimientoNo se demandan sistemas de amortiguación mecánicaNo hay problemas de sincronizaciónBuena calidad de la potencia eléctrica obtenida

Actualmente, el aerogenerador síncrono trabajando con velocidad constanteestá en desuso, debido sobretodo, a su precio en comparación con el aerogeneradorasíncrono, también ha influido el complicado sistema de sincronización que hace que sumantenimiento sea más costoso.

El generador síncrono con el que trabajaremos, modelo MA-55, lo haremos a velocidades variables por las principales ventajas de mayor rendimiento y mayor energía generada. Más adelante veremos las zonas de trabajo y la energía generada en función de la velocidad de giro.



1.18- SERVOMOTOR MAVILOR MA55.

Haremos el estudio de un generador de flujo axial e imanes permanentes enel caso concreto de aplicación para la generación de electricidad a partir de la fuenteeólica.

El ensayo en el laboratorio veremos el comportamiento de la máquina: SERVOMOTOR MAVILOR MA SERIE AC: MA55, lo estudiamos como generador y representamos los datos hallados. El estudio consta de los ensayos en

vacío, en cortocircuito y en carga a diferentes frecuencias: 50, 100, 150, 200 Hz.

El diseño de este tipo de generador está orientado a que la máquina genere a partir de bajas velocidades de viento.

Una de las ventajas de la máquina con imanes permanentes, radica en que se reduce su volumen y peso en comparación a una máquina tradicional equivalente (con devanado de excitación en el rotor).

Las máquinas con imanes permanentes logran altos rendimientos con reducido tamaño. Esto posibilita la aplicación de generadores de flujo axial e imanes permanentes para la producción de energía eléctrica mediante turbinas eólicas.

Hay que recordar que el viento como fuerza motriz es intermitente, lo que implica una generación de tensiones a frecuencia variable, lo que nos obliga a

utilizar un rectificador a la salida del generador, para lograr una tensión continua.

1.18.1- Material empleado en laboratorio.

SERVOMOTOR MAVILOR MA SERIE AC: MA55

VELOCIDAD MAXIMA: 6000 RPMCORRIENTE A ROTOR BLOQUEADO: 32,7A

PAR MÁXIMO: 190,8 NmRESISTENCIA DEL DEVANADO: 0,2 Ω

INDUCTANCIA DEL DEVANADO: 1,9 MhRANGO TEMPERATURA OPERACIÓN: -55/+155ºC

PROTECCIÓN: IP-54



AUTOTRANSFORMADOR DE REGULACIÓN CONTÍNUA

TIPO: ARC-5-2POTENCIA: 2500 VA

ENTRADA: 230V-10A-50HzSALIDA (AC-DC):0/250V-10A-50Hz

(Usado en la excitación)

MOTOR DE CORRIENTE CONTÍNUA: LEROY SOMER

TYPE: LSK 1124 L 21MASSA: 126 Kg – CLASE H

Mnom: 76 Nm – ALTITUD: 1000 m – Temp:40ºCPOTENCIA: 11,4 KW – n: 1430 RPM

Induido: 220 V – 61 AExcit: 180/360 V – 3,5/1,75 A

PROTECCION: IP 20/23

TACÓMETRO: LT LUTRON

LT LUTRON DT-22385 DÍGITOS CON 10mm(0,4 PULGADAS)

RANGO QUE MIDE: DE 0,5 A 100.000 RPMERROR DE VELOCIDAD: -0,05% / +0,05%



1.19- SISTEMA DE TRANSMISIÓN.

La energía mecánica obtenida en el rotor del generador ha de ser transmitidamediante el llamado “ multiplicador de engranajes” con el cual conseguimosobtener el el generador aquella velocidad de giro que nos interesa.

Cuando se trata de aerogeneradores es necesario, primeramente, aumentar lavelocidad de rotación de giro, ya que generalmente los rotores tienen una velocidadde rotación muy baja.

El sistema consta de un eje primario acoplado directamente al eje derotación del captador, que mediante un multiplicador transmite la potencia al eje delgenerador (eje secundario).

La potencia de la rotación del rotor producida por el viento, a causa de sus bajas revoluciones de funcionamiento en comparación con la zona de potencia del aerogenerador que pretendemos trabajar, esto hace que necesitemos un multiplicador de la velocidad. El multiplicador está calculado especialmente para el generador MA-55 que utilizamos.

El multiplicador se situará encima de la torre, protegido contra la lluvia y otros aspectos climáticos para que su desgaste sea el mínimo posible. Estará protegido conjuntamente con el generador, tal y como se muestra en los planos.

En el estudio de la caja multiplicadora, sabiendo en la zona de potencia desalida del generador en la que pretendemos trabajar, partiendo de un valor de entrada derotación del rotor multipalas a una velocidad nominal de funcionamiento de 21 rpm, quecorresponde a una velocidad del viento de 7 m/s, nos interesa una velocidad de entradaen el generador de 1810 rpm, como veremos siguientemente, en tal caso, la frecuencia delgenerador será de 120 Hz, que será la frecuencia nominal con la que pretendemostrabajar.

Se pretende a partir de las curvas de potencia del generador axial MA55 estudiado y ensayado en laboratorio, buscar el máximo rendimiento del mismo, es

decir, intentar que su zona de trabajo sea siempre lo mayor posible, de esta manera,como veremos más adelante, dependiendo de la velocidad de giro de las palas, lafrecuencia nos variará, pero siempre jugando con el mayor potencial posible en cadacaso. En el caso de que el generador trabaje a su máximo permitido, es decir, a 200Hz defrecuencia en el punto más alto de la curva de potencia, ésta coincidirá con el máximode viento que incide en las palas antes de que se active el frenado de emergencia poralta velocidad.



1.20- LÍNEAS ELÉCTRICAS.

Las líneas eléctricas que irán desde la torre hasta la vivienda, dicha línea laenterraremos a una profundidad de 0,7 metros como mínimo, siendo la zanja,aproximadamente, de 0,4 metros de ancho. El tendido será un tendido simple de 1circuito 3x1x240+1x150 Rv dentro de una zanja con apertura mixta de 1 circuitotierra arena.

Esta línea parte de los bornes del generador hasta el rectificador situadodentro de la vivienda.

1.20.1- Conexión eléctrica.

La torre y en general todos los elementos metálicos que puedan tenertensión y que queden al alcance de la mano, se conectaran a la línea detierra, formada por un conductor desnudo de cobre enterrado en la base de latorre con las picas conectadas en forma de anillo.

1.21- PROTECCIONES.

Nuestro sistema de producción de energía debe estar correctamenteprotegido, de tal manera que dicha protección contará con un interruptor automáticode In = 30 A, con poder de corte de 30 kA.

La Caja General de Protección estará compuesta por:

- Protección Diferencial de I nominal = 30 mA.- Interruptor general automático de I nominal = 30 A con poder de corte

de 30 kA.- Seccionador tetrapolar Hager 32 A – 400 V.- Fusibles Simon modelo 11934, de 380 V, 10 A, con poder de corte de 20

kA.

1.22- INSTALACIÓN DE LA PUESTA A TIERRA.

Necesitamos las puestas a tierra, principalmente, para limitar la tensión que respecto a tierra puedan presentar, en cualquier momento, las masas metálicas,

asegurando la actuación de las protecciones. Se intenta que no hallan diferencias depotencial peligrosas para el hombre.

Según el Reglamento de Baja Tensión, toda instalación eléctrica deberá proyectarse y ejecutarse aplicando las medidas de protección necesarias contra contactos directos e indirectos (MIE BT 017, pag. 62)



Siguiendo la instrucción (MIE BT 039, pag. 130) del Reglamento de Baja Tensión, vemos que:

Las partes que comprenden las puestas a tierra son:

• Picas de tierra• Línea principal de tierra• Derivaciones de las líneas principales a tierra• Conductores de protección

Como electrodo utilizaremos la pica vertical cuya resistencia en tierra en (Ω) será:

R = ς / L

R = resistencia de tierra (Ω)ς = resistividad del terreno (Ωm)L = longitud de la pica o del conductor (m)

Las picas verticales estarán constituidas por tubos de acero galvanizado de25 mm de diámetro exterior, como mínimo, y su longitud de pica (L) será, comomínimo de 2 metros.

Los eléctrodos escogidos, y teniendo en cuenta el tipo de terreno en el que nos encontramos, hacen que la profundidad a la que deben ser enterrados, no sea inferior a los 50 cm, procurando, de esta forma, que no se vean afectados por trabajos posteriores hechos en el terreno y problemas por heladas en el mismo.

El anillo que debe rodear la instalación, estará formado por los elementos, citados anteriormente, que estarán conectados entre sí por un conductor

de cobre desnudo de 35 mm2 de sección como mínimo.

Viendo que la naturaleza de nuestro terreno donde irá situado el molino multipalas corresponde con la descripción de un terreno con turba húmeda, que oscila entre los valores de 5 a 100 (Ωm), pero para asegurarnos, elegiremos el peor de los casos, es decir, elegimos 100 (Ωm).

Siguiendo la instrucción (MIE BT 020, pag. 80) del Reglamento de Baja Tensión, nos dice que la línea de puesta a tierra de los descargadores debe estar aislada y que la resistencia de tierra deberá ser, como máximo, de 10 Ω.

El electrodo se dimensionará de forma que su resistencia de tierra no sea superior a los 10 Ω, este valor, debe ser suficiente para que ninguna masa sea capaz de dar lugar a tensiones de contacto superiores a 24 V.



1.23- OBRA CIVIL.

1.23.1- Zanjas.

La zanja que se ha de realizar en dicho proyecto, será una zanja de aproximadamente 70 cm de profundidad, de tal forma que la superficie superior de los dos tubos de plástico liso, se encuentre a una distancia de 50 cm por debajo de la rasante del andador, camoni peatonal o césped y una anchura que oscila entre los 30 y los 40 cm.

La zanja transcurrirá a ser posible por los andadores y caminos peatonales y en la parte próxima a las zonas verdes, y si es necesario, por las zonas verdes, junto a dichos andadores y caminos peatonales, evitando que se plantes árboles muy cercanos a la zanja que pudieran tener raíces muy profundas.

En caso que las secciones de los conductores eléctricos de los circuitos de alimentación sean elevadas, se adoptarán tubos de plástico liso, y en su caso, de fibrocemento de diámetro adecuado. Estos tubos cumplirán en cuanto a calidades y medidas las normas UNE-41006. Los tubos de plástico liso y de presión de 4 atmósferas a emplear en las canalizaciones serán de PVC y respecto a ensayos, cumplimentarán la normativa UNE-53111, 53112 y SJV23 al igual que las normas DIN-3061 y 6061.

1.24- PRESCRIPCIONES GENERALES.

Normativa legal:

Para la ejecución de este proyecto y para una buena instalación del mismo,hemos de seguir numerosas reglamentaciones, instrucciones que definen, limitan ycondicionan las características de esta.

- Reglamento sobre instalaciones y funcionamiento de centrales eléctricas.B.O.E. 10 de abril del 1949.

- R.E.B.T.- B.O.E. 27 de diciembre del 1973.- R.E.B.T. reglamento Electrotécnico de Baja Tensión e instrucciones

complementarias.- NTE IEB 20-27/4/74 y 4/5/74. Instalaciones Eléctricas de Baja

Tensión.- Normativa técnica y Legal vigente, Ordenanza General de Seguridad e

Higiene en el Trabajo.- CEI 947-2/pr.UNE 21947 Interruptores Automáticos.- DIN 2458 Tubería de acero soldada.- DIN 6885 Chaveteros para chavetas paralelas.- EH-91 Instrucción para el proyecto y ejecución de obras de Hormigón

en Masa Armados.- EN 60.898/pr.UNE 20347 Interruptores Automáticos.



- O.G.S.H.T. Art. 94, 95,113, 114,115, 143 y 151 referente aHerramientas manuales, colocación y transporte, cuerdas, poleas,ganchos, protecciones cabeza y cinturones de seguridad.

- MV-106 Tornillos ordinarios y calibrados para estructuras de acero.- MV-107 Tornillos de alta resistencia para estructuras de acero.- NTE ADV 6-13/3/76 Acondicionamiento del terreno Desmontes

Vaciados.- NTE CSZ 16/12/86 Cimentaciones Superficiales.- UNE 20 106-III-74 Potencias nominales normalizadas.- UNE 20 111-73 Grado de Protección proporcionado por las

envolventes.- UNE 20113-73 Máquinas Eléctricas rotativas, valores nominales y

característica de funcionamiento.- UNE 20 116-74 Determinación de las pérdidas y rendimiento a partir de

ensayos.- UNE 21 302 Vocabulario electrotécnico. Máquinas y transformadores.- UNE 60439.1 Conjuntos de Baja Tensión.- UNE 60 900 Sistema de calidad. Introducción y directrices generales.- UNE 66 901-86 Sistema de calidad. Módulo para el aseguramiento de

la calidad aplicable al proyecto, fabricación e instalación ymantenimiento.

- UNE 66 902-89 / EN 29002 Sistema de calidad. Módulo para elaprovechamiento de la calidad en la producción y la instalación.

- UNE 66 903-89 / EN 29003 Sistema de calidad. Módulo para elaseguramiento de la calidad de la inspección y los ensayos finales.

1.25- RECTIFICADOR.

1.25.1- Elección del rectificador:

En la salida del generador axial de imanes permanentes MA-55, irá situado el rectificador que mejor se ajuste a nuestras necesidades y que goce de mayores prestaciones.

La conversión de grandes potencias de alterna a continua, lleva consigo unfuncionamiento de circuitos de tres fases, ya que estos sistemas son los que se empleanen la generación y distribución de energía eléctrica. Del mismo modo que unrectificador monofásico de doble onda produce dos impulsos de corriente por ciclo,el circuito trifásico media onda producirá tres y el de doble onda pasará a seis. El factorde rizado se reducirá y al incrementarse el número de fases, las frecuencias de rizadode las componentes armónicas se verán aumentadas, lo cual lleva consigo una facilidaden el filtrado de3 la corriente, mayor que en el caso de un rectificador monofásico.

Para la elección del rectificador a usar, debemos hacer un estudio de todos los rectificadores que podrían situarse después del generador axial, para ello, veremos el funcionamiento de cada uno de ellos y de las partes que consta.

Hay muchos circuitos rectificadores diferentes, nosotros nos centraremos en los referentes al proyecto, es decir, aquellos que sean trifásicos en la entrada que producen grados variables de alisamiento en la salida de corriente continua.



Existen dos configuraciones básicas de rectificadores que son las siguientes:

• media onda

• doble ondaUna buena medida del alisamiento del voltaje de c.c. que sale de un

circuito rectificador es el factor de rizado “r”. El porcentaje de rizado en una fuente de potencia de c.c. se define como la relación del valor rms de los componentes de c.a. en el voltaje suministrado, con el valor de c.c. del voltaje. De

esta manera vemos que la relación entra ambas tensiones, recibe el nombre de factorde rizado “r”:

cc

r

VVr =

Cuanto más pequeño sea el factor de rizado en una fuente de alimentación, más suave la forma de la onda resultante c.c.

El componente de c.c. del voltaje de salida Vcc, es muy fácil de calcular, yaque es el promedio del voltaje de salida del rectificador.

En este tipo de rectificadores, lo que varía de unos a otros, a lo que en su construcción se refiere, es el secundario del transformador. Ahora nos centraremos en el estudio de cada tipo de rectificador viendo sus ventajas y desventajas entre ellos:

A) Rectificador trifásico de media onda:El rectificador de media onda generalmente se usa sólo para aplicaciones de

baja corriente, o de alta frecuencia, ya que requiere una capacitancia de filtrado mayorpara mantener el mismo voltaje de rizado que un rectificador de onda completa.

El transformador utilizado para este tipo de rectificador, es un transformador Dy, es decir, triángulo-estrella, esto es debido a que en cada momento sólo conduce un diodo rectificador lo que provoca por ejemplo en el caso del ciclo semionda un desequilibrio fase-neutro que en una conexión Yy originaría flujos alternos homopolares que saltarían por el aire, el neutro de la estrella se desplazaría y produciría un desequilibrio en las tensiones simples.

Los diodos rectificadores se colocan en cada fase y la carga se conecta entre el punto común de los diodos (cátodos) y el neutro de la estrella. En este circuito, cada diodo conducirá siempre que su ánodo sea más positivo que su cátodo (es decir, que esté polarizado directamente). Las tensiones simples instantáneas (fase-neutro) del secundario, que son ondas senoidales con un valor máximo Vm.



Representación del rectificador trifásico de media onda:

Este tipo de circuito puede ser no controlado o controlado, es decir, en la figura se muestra como usamos diodos para la conversión de corriente alterna a continua, es el caso de rectificador no controlado, por otra parte, podemos usar Tiristores, consistente en un diodo PNPN con un terminal denominado puerta en el cátodo (Gk), a este tipo de tiristor se le llama SCR (Rectificador Controlado de

Silicio) y aplicando un impulso en puerta del cátodo, es decir, conduce el tiristor, laonda de salida la variamos.



Representación de la onda a modificar, en función de la frecuencia de entrada:

Caso de una frecuencia de 50 Hz:




En la posición correspondiente al punto A, la tensión mayor es VRN, el diodo correspondiente a esa fase es el diodo D1, que quedará polarizado directamente y conducirá hasta el instante representado por B, en el cual, encontramos que la tensión VRN = VSN ya que inmediatamente después VRN < VSN, y el diodo D1 deja de conducir al quedar polarizado inversamente y conduce

D2 hasta el punto C, en donde es sustituido por D3 y así sucesivamente.

Ahora se representa la forma de onda de la señal que se obtiene en bornes de la resistencia R:

Se ha de tener presente que al trabajar con ondas senoidales superiores a lafrecuencia nominal de 50 Hz, para el cálculo de la tensión de rizado, veremos que lafrecuencia empleada en el proyecto, es decir, considerando la frecuencia nominal como elvalor de 120 Hz, se procede al cálculo de las ondas por ciclo. Este hecho nosproporcionará una tensión continua de salida de mayor calidad respecto a la de 50 Hz.



B) Rectificador trifásico de doble onda (puente).

Este puente rectificador trifásico es muy clásico en aplicaciones en alta potencia y responde al esquema del circuito mostrado seguidamente:

El circuito mostrado utiliza seis diodos que conducen dos a dos. Estos diodos se han numerado de acuerdo con la secuencia de conducción de los mismos y cada uno de ellos funciona durante 120º. La secuencia de conducción es,

12, 23, 34, 45, 56, 61. Los dos diodos que conducen en cada momento son los quetienen aplicada la tensión instantánea compuesta o de línea (fase a fase) más elevada.

La tensión de la línea es 3 veces la tensión de fase del secundario del transformador conectado en estrella. Hay que tener presente que los valores máximos de pico de cada fase corresponden a 3 ·VM, siendo Vm la tensión de una fase del secundario del transformador.

Para explicar el funcionamiento de los diodos, se parte del supuesto de que conduces, a la vez, D5 y D6, de esta manera, al llegar al instante del punto A,

la tensión mayor compuesta del puente es la vRS por lo que D1 comienza a conducirpor tener polarización positiva, el diodo D6 sigue conduciendo mientras D5 deja deconducir por quedar polarizado inversamente, de esta manera, la tensión en bornes dela resistencia de carga es la d.d.p. en bornes de los diodos D6 y D1.

En resumen, la tensión vR en la carga resistiva está formada por tramos de60º en el cado de una frecuencia de 50 Hz, de las respectivas tensiones de línea queson más elevadas en cada momento. De este modo en un ciclo completo de 360º existen6 tramos de onda y es por eso que este rectificador recibe el nombre de 6 impulsos. Lostiempos correspondientes a los puntos A, B, C, … se denominan instantes deconmutación.



En la memoria de cálculo veremos las ecuaciones de ambos casos viendo cual es el mejor resultado, la conclusión será:

Si se comparan los rizados hallados entre los cuatro casos, vemos que elmejor comportamiento es para el rectificador de doble onda en puente trabajando auna frecuencia de 120 Hz. Éste será el caso que emplearemos.

1.26- SISTEMA ACUMULADOR.

Con el fin de aumentar el rendimiento de la instalación del proyecto,necesitaremos un sistema acumulador de energía basado en un banco de baterías.

De tal forma convertiremos la corriente alterna que nos proporciona elgenerador en corriente continua necesaria para las baterías, posteriormentevolveremos a convertirla en corriente alterna para su consumo.

1.26.3- Baterías.

Las baterías acumulan la energía generada durante las horas de sol o vientopara disponer de ella en cualquier momento. Es tas baterias, generalmenteson de 12 voltios para instalaciones pequeñas y de 24 y 48 en instalacionesgrandes con el fin de evitar pérdidas.

La vida útil de una batería depende en mucho de la forma comosonutilizadas y para su buen funcionamiento, nunca hay que descargarlas másallá del 75% de su capacidad.

La indicación C-5 significa que la descarga es en 5 horas.

El consumo puntual nunca debe superar el 10% de su capacidad, porejemplo, consumo máximo puntual de 6 Ah para una batería de 60 Ah.

Las baterías que usaremos serán: baterías de tracción del tipo ET de la casaEmisa empresa del Grupo Tudor.

Se eligen dos baterías de tracción de 48 V (24 elementos por unidad) conectadas en paralelo de la casa Tudor tipo 8SX55.

1.26.1.1- Tipos de conexión de las baterías.

Existen diferentes tipos de conexiones de las baterías dentro de los circuitos eléctricos. Veremos el comportamiento de tres tipos diferentes de topologías al igual que sus ventajas y desventajas entre ellas.

Los tres tipos de topologías son:

• Topología Off-line.



• Topología Line-interactive.• Topología On-line.

Los tres tipos de conexiones protegen la carga contra los cortes de energía eléctrica. Elegiremos una de estas topologías en función de nuestras necesidades viendo que la principal diferencia entre ellas reside en la sensibilidad de la carga a los problemas que pueda representar la red a laque dicha carga está conectada.

Topología Off-line:

La topología Off-line es la más simple de las tres existentes y puede describirse de la forma siguiente representada:

Los cuatro elementos principales son: el rectificador, el banco de baterías,el conmutador de “by-pass” y el ondulador.

Vemos el funcionamiento de este circuito, y como al rectificador le llega una tensión alterna de la red, la cual es convertida en corriente continua por el rectificador y se va almacenando en el banco de baterías.

Mediante el ondulador, volveremos esa tensión almacenada en al banco debaterías a la carga, pero antes el ondulador se encarga de convertir la corrientecontinua de las baterías en corriente alterna que es absorbida por la carga.Finalmente, está la función del conmutador que nos permite alimentar la cargadirectamente de la red o mediante el banco de baterías. Cuando hay un fallo en laalimentación de la carga mediante la red, entonces el conmutador cambia de posición y elbanco pasa a alimentar la carga.

Este tipo de topología se suele utilizar en aparatos que no necesitan grandes protecciones y que toleran bien los microcortes realizados por el



conmutador de “by-pass”. Este tipo de topología avanza al resto en lo que se refiere al coste económico.

Topología Line-interactive:

Este tipo de topología es semejante a la anterior “Off-line”, ésta, como ventaja adicional a la empleada anteriormente, además de proteger la carga contra sobretensiones y subtensiones, cuenta con un regulador de tensión.

La representación de este tipo de topología es la siguiente:

El funcionamiento es semejante al “Off-line” con la única diferencia que enel caso de que la carga es alimenta directamente por la red, vemos como la tensiónque recibe la carga es regulada por un regulador automático de tensión. de esta manera,la carga está protegida contra sobretensiones y subtensiones con el idéntico problema alcaso anterior de que el conmutador en “by-pass” proporciona unos microcortes.

Topología On-line:

Este es el mejor de los tres casos aquí estudiados puesto que protege la carga de todos los problemas de la red eléctrica.



La representación es la siguiente:

En este tipo de topología vemos como no hay conmutador en “by-pass” que nos proporcionaba microcortes, ahora el funcionamiento se basa, en que por la

red circula una corriente alterna (A.C.) que es transformada por el rectificador encorriente continua (D.C.) y que alimenta al banco de baterías al mismo tiempo quealimenta a la red mediante el ondulador.

En el caso de que se produzca un fallo en la alimentación directa de la red a la carga, dicha carga es alimentada por el banco de baterías cuya onda es ondulada por el inversor para poder ser alimentada a la carga.

Este último modelo es el que usaremos puesto que elimina todos los problemas eléctricos que pudieran producirse a la carga.

1.26.2- Regulador.

El trabajo del regulador consiste en controlar la correcta carga de la batería por parte del aerogenerador, evitando sobrecargas en la batería que nos acortarían la vida de dicha batería al igual que nos provocaría averías en los equipos conectados en la misma.

Los reguladores de última generación no tienen pérdidas, casi no se calientan, cargando a fondo las baterías. Utilizan las últimas técnicas en semiconductores MOS-FET.

El modelo escogido es el Electrón-LEO caracterizado por:

- Regulador de 25 A que se adapta automáticamente a las condiciones dela instalación.

- Sistema de regulación tipo serie en dos etapas, carga profunda yflotación.

- Con memorización de datos que permiten conocer cual ha sido laevolución de la instalación durante un tiempo determinado.



- De forma manual se pueden modificar sus parámetros defuncionamiento. Display digital de Voltaje, e intensidad (A) de entrada ysalida.

- % LED’s indicadores y tres pulsadores de funciones y programación.- Regulación de carga con flotación y carga profunda.- Protección contra cortocircuitos con rearme automático en línea de

consumo.- Lectura de intensidad de carga, descarga y tensión de batería.- Desconexión de salida a consumos por baja tensión.- Desconexión de entrada de paneles por alta tensión.- Control protegido contra inversión de polaridad.- Alarmas visuales y acústicas para la protección de la batería.- Indicadores luminosos de tensión, desconexión de consumo y alarmas.- Corrección automática de tensiones de activación y rearme en función

de la temperatura, capacidad de la batería y corriente de carga.- Selección del tipo y capacidad de la batería.- Posibilidad de modificar los valores de tensiones de corte por alta,

alarma por alta, flotación, alarma por baja, corte por baja.

Autoconsumo 15 mA con tamaño de 290x135x60mm con un peso de 0,55kg.

1.27- INVERSOR.

1.27.1- Estudio de los distintos tipos de inversores.

Después del estudio de los rectificadores y de las formas de conexión, vamos a centrarnos en el estudio de los distintos tipos de inversores, viendo su construcción y ventajas y desventajas entre ellos.

Hemos de destacar tres tipos de inversores:

• “VSI- Square Wave”:(Inversor en Fuente de Tensión de Onda Cuadrada)VSI = Voltage Source Inversor

• “CSI”:(Inversor en fuente de corriente)CSI = Current Source Inversor

• “VSI-PWM”:(Inversor en fuente de tensión con amplitud de pulso regulable)PWM = Pulse Wide Modulatio

Vamos a ver el comportamiento y el esquema de cada uno de los tres tipos de inversores:



A) “VSI- Square Wave”:

En este caso se emplea un rectificador que esté semicontrolado ototalmente controlado y por ello capaz de regular la tensión de salidahacia la carga.

Esquema del rectificador empleado en este tipo de inversor y encargadode regular dicha tensión:

Figura 1: Vemos el esquema del rectificador empleado, en este casoestá representado como semicontrolado, contando con 3 tiristores y 3diodos. Pudiendo variar, siendo de la nueva forma, 6 tiristoresrecibiendo el nombre de rectificador controlado.

De esta manera, el ondulador se encarga de regular la frecuencia desalida que llegará a la carga.

Figura 2: Esquema de potencia empleado por el VSI-Square Wave.



Detalles del esquema de potencia:

• El orden de los interruptores no los podemos variar.• Cada interruptor se puede sustituir por: Tiristores (SCR), BJT, GTD,

IGBT,…• Hay diferentes tipos de conmutación.• La forma de la onda de alimentación a la carga tendrá una frecuencia

igual a la frecuencia de conmutación y la forma de la onda depende delmétodo de conmutación y del tipo y conexión de la carga.

• Requisitos para el método de la conmutación: Las tres fases deben tenerla misma forma de onda y el desfase entre ellas ha de ser de 120º.

Hay diferentes tipos de conmutaciones, pero, por ejemplo, en el caso delmétodo de conmutación de tres interruptores cerrados simultáneamente, vemos quesu comportamiento consiste en:

Crear tres ondas desfasadas entre ellas 120º y capaz de extraer, mediante lasuma de las ondas de cada fase, una onda que alimentará a la carga.

El estudio del método de conmutación se realiza mediante 6 secuencias de60º cada una.

El principal problema de este tipo de inversor es el de que la onda distamucho de una onda senoidal perfecta como es el caso del generador axial de imanespermanentes MA-55 y esto hace que aparezcan armónicos que tienen influencia enla carga que alimentamos, de esta manera, vemos como la onda de salida delinversor VSI-Square Wave tiene armónicos y eso nos produciría unaumento de pérdidas y de calentamiento en el motor a alimentar, por ejemplo.

Igualmente este problema puede producirnos una descalificación del motor,puesto que nos salimos de las características nominales del motor que nos da elfabricante, con lo cual el rendimiento de dicha máquina será inferior al establecidopor el fabricante.

B) CSI ( Current Source Inversor) :

El rectificador del CSI puede ser, al igual que el VSI-Square Wave, semi-controlado o totalmente controlado y su aporte es la regulación de la amplitud de latensión.

El inversor nos regula la frecuencia de tensión de salida, aunque con estetipo de inversor, al igual que el VSI-Square Wave, nos aparecen armónicos puesto



que la onda de salida dista mucho de la onda senoidal que se pretende obtener,igualmente, nos produce pérdidas y calentamiento en los motores que alimentamos.

C) VSI-Pulse Wide Modulation:

Este modelo es el más utilizado y en este caso el rectificador consta de 6diodos, es decir, que es no controlado y su representación es la siguiente:

En el caso de este tipo de rectificador no controlado, no nos permiteregular la tensión de salida.

Con el inversor regulamos la amplitud y la frecuencia de la tensiónde salida. Este tipo de variador es el más usado ya que nos produce pocosarmónicos y por eso se parece mucho a la forma de onda senoidal esperada.En este caso la onda de salida depende del número de pulsos que demos encada semi-período, a mayor número de pulsos, menos harmónicos con unaumento de la frecuencia.

En el caso del inversor que utilizaremos, veremos que trabaja a altasfrecuencias, del orden de 16 kHz, con lo cual, la onda de salida seráprácticamente senoidal, viendo que su factor de distorsión es, solamente, del4%.

Una vez vistos los distintos tipos de inversores, procedemos a laelección del inversor utilizado en el proyecto y ver sus características.

1.27.2- Inversor Sunny Boy 2500.

El Sunny Boy 2500 está en una caja de metal de acero inoxidable con protección IP 65. Esto y el amplio valor de las temperaturas de uso que puede



soportar, oscilan desde los -25ºC hasta +60ºC, permite que se pueda montar directamente o muy cercano del aerogenerador.

Está diseñado para una edad de más de 20 años.

Construcción técnica:

La parte de potencia del Sunny Boy se caracteriza por una construcción sencilla y robusta con alto grado de rendimiento y disponibilidad. La tensión continua se traslada por un montaje de puente IGBT de alta frecuencia (16 kHz) a

un circuito intermedio de corriente alterna. Desde allí se efectúa la alimentacióndirecta a la red por un transformador toroidal de poca pérdida.

El Sunny Boy dispone de un control integrado de temperatura del refrigerador. Dispone de una desconexión automática para instalaciones de producción autónoma de potencia nominal < 4,6 kVA con alimentación monofásica en paralelo por ondulador a la red de suministro público.

En principio, Sunny Boy 2500 funciona de manera completamente automática y libre de mantenimiento. Cuando el aerogenerador de pone en funcionamiento, el ondulador se pone automáticamente en marcha.

Características del inversor de red Sunny Boy 2500:

Potencia máx. recomendada Pent 3450 WpPotencia máx. cc Pcc.max. 2700 WVoltaje máx. cc Vcc.max. 600 VÁrea de voltaje, MPPT Vent 224V-600VCorriente máx. entrada Ient.max. 12 AFluctuación de voltaje cc Vss < 10%Unidad segregadora cc MC enchufe pasadorControl por varistores term. siControl de conexión tierra si

ValoresDe

entrada

Protección de polaridad Diodo polaridadPotencia máx. ca Pca.max. 2500 WPotencia nominal ca Pca.nom. 2200 WDistorsión harmónica < 4%Área operación voltaje red Vca 198V-251VÁrea operación frec. red Fca 49,8Hz-50,2HzCambio ángulo de fase φ 0ºResist. al cortocircuito por Regul. corriente

ValoresDe

salida

Conexión a la red Enchufe pas. caEficiencia máxima ηmax 94,1 %EficienciaEuro-eta ηeuro 93,2 %



Consumo interno en operación < 7 WPotenciaDe

consumoConsumo interno stand-by 0,25 W

EMC EN 50081, T.1EN 50082, T.1

Conformidad red EN 61000-3-2Control red DIN VDE 0126 y

Regul. VDEWDirectiva voltaje bajo EN 50178

EN 60146, p 1-1

Normas

Conformidad CE siProtección

internaDe acuerdo a DIN EN 60529 IP 65

Ancho 434 mmAlto 295 mmHondo 214 mm

Valoresmecánicos

Peso Aprox. 30 Kg.Condicionesambientales

Temperaturas ambientales (-25/+60)ºC



1.28- PLANIFICACIÓN Y PROGRAMACIÓN.

La planificación y la programación para la ejecución del proyecto, serealizará, de forma ordenada y secuencial, con el fin de minimizar el tiempo deejecución de dichas obras y aprovechar los máximos recursos.

La distribución de la programación a seguir en el presente proyecto, sedistribuyen de la siguiente manera:



0 5 10 15 20 25TIEMPO (DÍAS)

1234567

PRO

GR

AM

A

DIAGRAMA DE GANTT

PROGRAMA:

7.- Obra civil: Rasas, cimentación…6.- Montaje molino multipalas.5.- Montaje de líneas.4.- Montaje generador y caja engranajes.3.- Acoplamiento y conexión del sistema.2.- Montaje sistema acumulador.1.- Ensayos y pruebas.



1.29- PUESTA EN MARCHA.

Una vez finalizada la obra se realizará la comprobación de los siguientesaspectos, de acuerdo con lo expuesto en el pliego de condiciones:

1) Obra civil:

- extracción y comprobación del hormigón.- Comprobación de profundidad y distribución de las zanjas.

2) Eléctrico:

- Equilibrio de cargas, medidas de las intensidades en fases y neutro.- Comprobación de las protecciones mediante ensayos.- Comprobación de las características del generador, resistencia de

aislamiento, sentido de giro, etc.- Comprobación de la puesta a tierra, continuidad de los conductores,

medida de la resistencia entre electrodos.

1.30- RESUMEN DEL PRESUPUESTO.

De acuerdo con el presupuesto incluido en dicho proyecto, donde se cuenta con eldesarrollo del montaje, mano de obra, transporte, material, es decir, la totalidad dela construcción, su valor total es el siguiente mostrado.

TOTAL PRESUPUESTO: 30.407,55 € (Treinta mil cuatrocientos siete euros concincuenta y cinco céntimos de euro).


MEMORIA DE CÁLCULO Página 1 de 69

“MEMORIA DE CÁLCULO”



MEMORIA DE CÁLCULO

2.1- ESTUDIO EÓLICO. 5

2.1.1- Cálculo de la potencia del viento 5

2.1.2- Cálculo de la distribución de probabilidades 6

2.1.2.1- Tabla de probabilidades 7

2.1.2.2- Probabilidad de funcionamiento 82.1.3- Área interceptada por el viento 8

2.1.4- Energía producida 9

2.1.5- Producción eólica anual 9

2.1.6- Comparativa de potencia eólica entre modelos de molinos 102.1.7- Comportamiento del viento según altura del terreno 16

2.2- CÁLCULOS ANTIVUELCO DE LA TORRE 17

2.2.1- Torre de elevación 17

2.2.2- Cálculo de esfuerzos 18

2.2.3- Cimentación de la torre 19

2.2.4- Altura de empotramiento (em) 20

2.2.5- Lado y profundidad de cimentación (a = b) 20

2.2.6- Peso del hormigón (Ght) 21

2.2.7- Esfuerzo total en la Torre 22



2.3- CÁLCULO DE LA POTENCIA DEL MOLINO DE VIENTO 22

2.3.1- Caso general 22

2.3.2- Tipos de molinos de viento Tarragó 24

2.3.3- Elección del modelo del molino 33

2.3.4- Cálculo de la velocidad de girote las palas (N) 35

2.3.5- Velocidad de funcionamiento en el eje 36

2.4- CARÁCTERÍSTICAS DEL GENERADOR MA-55 37

2.4.1- Funcionamiento en vacío 38

2.4.2- Funcionamiento en cortocircuito 41

2.4.3- Funcionamiento en carga 42

2.4.4- Conexión en paralelo de dos generadores 45

2.4.5- Especificaciones técnicas del MA-55 46

2.5- CÁLCULO DE LA CAJA MULTIPLICADORA 47

2.5.1- Cálculo a bajas velocidades 49

2.5.2- Cálculo a altas velocidades. 50

2.5.3- Cálculo a velocidad nominal 52

2.5.4- Potencia de salida en función de la frecuencia 53



2.6- CÁLCULO RECTIFICADORES 56

2.6.1- Cálculo rectificador trifásico de media onda 56

2.6.2- Cálculo rectificador trifásico de doble onda (puente) 60

2.7- CÁLCULO DEL CONSUMO DIARIO 62

2.8- CÁLCULO DE LA PUESTA A TIERRA 65

2.9- CÁLCULOS L.A.B.T. DESDE RED EXISTENTE 65

2.9.1- Datos P.T. existente 66

2.9.2- Estimación de la potencia del trafo “XQ566” 66

2.9.3- Cálculo de los apoyos a instalar 67

2.9.4- Caída de tensión 69



MEMORIA DE CÁLCULO

2.1- ESTUDIO EÓLICO.

2.1.1- Cálculo de la potencia del viento

Para calcular la potencia en Watt por metro cuadrado (W/m2) de un viento quesopla a una velocidad v (m/s), se expresa mediante la siguiente fórmula:

P = 0,5 · ρ · v3 (0)

Donde ρ es la densitat de l'aire (en kg/m3).

La densidad del aire ρ, en un lugar cercano a la zona de construcción delaerogenerador, situado en Masdenverge, cuyo valor se ha obtenido de la Web del AtlasEólico de Cataluña, vemos que el valor es:

ρ = 1,219 (en kg/m3) (1)

Hay que tener presente que la densidad del aire varía con la temperatura y laelevación. El aire caliente es menos denso que el frío, de esta manera, cualquier turbinaproducirá menos en el caluroso verano que en el frío invierno, a mismo valor de lavelocidad del viento.

En el estudio del viento, visto el cálculo de probabilidades de Weibull,supondremos una velocidad nominal constante:

V1 = 7 (m/s) (2)

Se interpreta que la probabilidad de la velocidad nominal es de 0,3663, con lo cualtendremos una utilización del molino de 0,3663 veces las horas del año (8760 horas).Supondremos dicha velocidad como la velocidad nominal, y mas adelante estudiaremos elcomportamiento del generador y su producción en función de la variación de la velocidad,aunque haciendo un estudio de la variación del viento en la zona elegida, vemos que lavelocidad nominal de 7 (m/s) se cumple en un alto porcentaje de horas al día.

Sustituyendo los valores (1) y (2) a la fórmula de la potencia del viento por cadametro cuadrado, obtenemos:

P1 = 0,5 · ρ · v3 = 0,5 · 1,219 · (7)3 = 209 (W/m2) (3)



Hay que tener presente que la potencia del viento varía con el cubo de la velocidad delviento, de esta manera, un incremento pequeño en la velocidad, cambiará sustancialmentela potencia de éste. Vemos, ahora, como influye el aumento de la velocidad en la potenciadel viento, con un aumento de 1m/s de la velocidad.

Para v2 = 8 m/s y siguiendo en la fórmula (0), llegamos a:

P2 = 0,5 · ρ · v3 = 0,5 · 1,219 · (8)3 = 312 (W/m2) (4)

Si comparamos las dos potencias, veremos la relación entre ambas y cómo haafectado ese aumento de la velocidad en la potencia del aire, partiendo de las expresiones(3) y (4):

P2/P1 = (v2/v1)3 (5)

Sustituyendo:

P2 = 1,50 P1

Vemos como resultado a este cálculo, que con un aumento de 1 m/s, la potencia delaire obtenida aumenta en un 50 %.

2.1.2- Cálculo de la distribución de probabilidades

Se verá más adelante que el molino de viento no produce energía para cualquiertipo de velocidad, en nuestro caso, la turbina eólica empieza a generar a partir de lavelocidad de 3 m/s hasta un máximo de 12 m/s, de tal forma que todos los tiempos delviento en que su velocidad sea distinta a este intervalo, no produciremos energía, es decir,nuestra aeroturbina multipalas funcionará, para los valores de la velocidad del viento,desde 3 a 12 m/s.

Para el cálculo de probabilidades, aplicamos la siguiente fórmula:

KK

AVy

AVx

eeVyVVxP

−

−−=≤≤ )( (6)



2.1.2.1- Tabla de probabilidades

Resultados obtenidos a partir de (6):

Velocidad del viento(m/s)

% horas/año Nº horas/año Probabilidad

< 2,5 39,41 3452,3 0,43602,5 - 5 25,414 2226,3 0,31835 - 7,5 22,08 1934,2 0,16827,5 - 10 8,92 781,3 0,079910 - 15 3,88 340 0,048715 - 20 0,28 24,5 0,0081

> 20 0,016 1,4 0,0011

Partimos de que el año cuenta con 8760 horas, a partir de este valor podemosencontrar la frecuencia con que tenemos dichas velocidades de viento al año.

Representación gráfica de la distribución de probabilidades del viento en la zona detrabajo del aerogenerador (eje y) en función de la velocidad del viento (eje x):

00,050,1

0,150,2

0,250,3

0,350,4

0,45

<2,5 2,5 - 4,9 5 - 7,5 7,5 - 9,9 10-14,9 15 -19,9

>20



2.1.2.2- Probabilidad de funcionamiento

Molino de viento Velocidad del viento (m/s) ProbabilidadNo funciona De 0 a 3,9 0,6062

Funciona De 4 a 11,9 0,3663No funciona Más de 12 0,0275

Siguiendo el cálculo de probabilidades, la probabilidad de funcionamiento delmolino multipalas entre los valores de 4m/s y los 12 m/s siguiendo el criterio de la fórmula(6), obtendremos:

P(4-12m/s) = 0,3663

Hay que tener presente, como se indica más adelante, que con el generador axialMA-55, se trabaja a frecuencia variable, con lo cual la producción de energía eléctrica noserá la misma para cualquier velocidad capaz de hacer girar el rotor.

Como se observa en el gráfico, la probabilidad de vientos de 11m/s, por ejemplo, esmuy inferior a la probabilidad de 5 m/s. De tal forma que el generador ha de ser capaz deafrontar las frecuencias producidas por el aumento de la velocidad.

Auque la probabilidad de 0,3663 comprenda un tramo de velocidades de entre 4 ylos 12 m/s de velocidad del viento, supondremos, para el cálculo de energía total producidaal año, que dicha probabilidad corresponde a la velocidad nominal de funcionamiento de 7m/s.

2.1.3- Área interceptada por el viento

Ahora debemos proceder al cálculo del área que intercepta el viento, que es el áreabarrida por el rotor de la turbina. Consideramos el área (A) como un disco circular:

A = π · R2 (7)

R = radio del rotor (m)

Vemos que el radio del rotor de un molino multipalas de la empresa “Molins deVent Tarragó” modelo M-7015 tiene una rueda de R = 3,5 metros. Sustituimos este valor ala ecuación (7) y obtenemos:

A = π · 3,52 = 38,48 (m2) (8)



2.1.4- Energía producida

Un incremento relativamente pequeño en la longitud del aspa produce un granincremento en el área barrida y de la misma forma en la potencia. Nada dice más acerca delpotencial de una turbina eólica que el diámetro del rotor. Una vez hallada el área efectivadel rotor y conociendo la fórmula:

P = 0,5 · ρ · A· v3 (9)

Nos dará el valor de la potencia del viento (P) que incide en nuestro molinomultipalas, partiendo de los valores (1), (2) y (8):

P = 0,5 · 1,219 · 38,48 · (7)3 = 8,045 (kW) (10)

Hemos de tener en cuenta, una vez calculada la potencia del aire en función denuestro rotor, que los rotores más sofisticados aerodinámicamente pueden capturar cuandomás un 45 % de la energía del viento, es decir:

P = 8,045 · 0,45 = 3,62 (kW)

Otro factor a tener en cuenta, es que los generadores de pequeñas turbinas eólicas,raramente conviertes más del 90% de su energía, de tal forma, la potencia útil será:

P = 3,62 · 0,9 = 3,258 (kW)

2.1.5- Producción eólica anual

Considerando unas pérdidas importantes de la energía del viento, elegimos unaprovechamiento de la energía eólica del 20% ya que las turbinas típicas extraenaproximadamente un 20% o menos de la energía disponible del viento anualmente.

. Haciendo una previsión de la energía eólica anual (PAE), vemos:

PAE = 0,5 · ρ · A· v3 · (prob_viento) · (0,3663) · (8760 h/año) · (20%) · (1 kW/1000 W)

También hemos de tener presente que en este cálculo se supone que el molino deviento trabaja durante 3.209 horas al año a una velocidad de (7 m/s).



Sustituyendo todos los valores anteriores, obtendremos la previsión de energíaeólica anual:

PAE = 0,5 · 1,219 · 38,48 · (7)3 · (3.209) · (20%) · (1 kW/1000 W)

PAE = 5.163 (kWh/año)

2.1.6- Comparativa de potencia eólica entre modelos de molinos

Consistente en elaborar unas gráficas comparativas entre los distintos modelos demolinos empleados en este proyecto. Para el cálculo de dichas potencias, se ha de tenerpresente:

P = 0,5 · ρ · A· v3 (11)

La potencia, como se puede apreciar, variará en función del área de recepción delmolino, el cual depende del tipo de molino a utilizar. Igualmente la variación de lavelocidad afecta al resultado de la potencia obtenida.

Hemos de tener en cuenta, que los rotores aprovechan cuando más un 45 % de laenergía del viento. Otro factor a tener en cuenta, es que los generadores de pequeñasturbinas eólicas, este es el caso, raramente se convierte más del 90% de su energía.

De tal forma que a la potencia obtenida en (11), se le habrá de aplicar un factor demultiplicación de (0,45 · 0,9) = 0,405, es decir:

Putil = P (kW)· 0,40

MODELO M-7015:

Este modelo de molino de viento multipalas tiene 7 metros de diámetro de rueda.

De tal forma, el área de dicho modelo será:

A1 = π · R2 = π · (3,5)2 = 38,48 (m2)



Aplicando el área encontrada en la fórmula (11) y variando el rango de la velocidad,encontramos la siguiente tabla:

Velocidad (m/s) Potencia útil (kW)4 0,6085 1,1876 2,0527 3,2588 4,8639 6,92410 9,49811 12,64212 16,413

Gráfico correspondiente a la potencia útil en función de la velocidad del viento parael modelo M-7015:

02468

1012141618

0 2 4 6 8 10 12 14

Velocidad del viento (m/s)

Pote

ncia

útil

(kW

)



MODELO 5015:



A1 = π · R2 = π · (2,5)2 = 19,63 (m2)

Aplicando el área encontrada en la fórmula (11) y variando el rango de lavelocidad, encontramos la siguiente tabla:



0123456789

0 2 4 6 8 10 12 14


Pote

ncia

útil

(kW

)



MODELO 4012:



A1 = π · R2 = π · (2)2 = 12,566 (m2)




0

1

2

3

4

5

6

0 2 4 6 8 10 12 14


Pote

ncia

útil

(kW

)



MODELO 3009:



A1 = π · R2 = π · (1,5)2 = 7,068 (m2)




0

0,5

1

1,5

2

2,5

3

3,5

0 2 4 6 8 10 12 14


Pote

ncia

útil

(kW

)



MODELO 1806:

Este modelo de molino de viento multipalas tiene 1,8 metros de diámetro de rueda.


A1 = π · R2 = π · (0,9)2 = 2,545 (m2)




0

0,2

0,4

0,6

0,8

1

1,2

0 2 4 6 8 10 12 14


Pote

ncia

útil

(kW

)



2.1.7- Comportamiento del viento según altura del terreno

Ahora veremos un gráfico en el cual se muestra la relación entre la altura de laaeroturbina donde está situada respecto a la velocidad que incide en la misma,evidentemente, este cálculo es aproximado y no se cumple en su totalidad:

En nuestro caso, tenemos una altura, respecto al nivel del mar de 82 metros dealtura del terreno más los 15 metros de altura de la base o torre del molino de vientomultipalas M-7015. El total asciende a 97 metros respecto el nivel del mar. Si nos fijamosen la gráfica, correspondería a una velocidad del viento, aproximadamente, de 9,5 m/s. Elhecho de que haya tanta relación entre velocidad del viento respecto a la altura del terreno,es lo que hace que se construyan torres elevadas donde van situados los rotores o aspas.



2.2- CÁLCULOS ANTIVUELCO DE LA TORRE

2.2.1- Torre de elevación

Hace referencia al cálculo del esfuerzo del viento sobre la torre y la intención deevitar el vuelco de la misma mediante la aportación de hormigón en la base de la torrecapaz de contrarrestar el esfuerzo negativo sobre dicha torre.

Para el cálculo de los esfuerzos, se parte del molino multipalas elegido de entre losmodelos de la empresa Molins Tarragó que utilizamos para la finalización del proyecto; ental caso hablamos del modelo M-7015 de 7 metros de diámetro de rueda y una torre de 15metros de altura con base cuadrada de 4,32 metros de lado.

Se estudiará el caso más desfavorable para el cálculo de los esfuerzos, de tal formaque, consideramos que el viento es perpendicular a la torre y las aspas.

La representación de los esfuerzos existentes en dicho molino, se corresponde con:



donde definiremos las abreviaturas de los esfuerzos mostrados en el dibujo:

Fvp = Fuerza viento en palasFvt = Fuerza viento en torrePm = Peso molinoPcm = Peso caja multiplicadoraPg = Peso generador

2.2.2- Cálculo de esfuerzos:

Para evitar el derrumbe del molino, el esfuerzo vertical debe ser mayor que elesfuerzo horizontal:

Fuerza vertical

El esfuerzo vertical abreviado “Fv”, corresponde al peso total de la estructuramontada sobre la base cuadrada de 4,32 metros de lado. Está formada por los pesos de latorre, del generador y de la caja multiplicadora.

Fv = Pm + Pcm + Pg

donde,

Pm = 4.700 Kg (modelo 7015)Pcm = 30 KgPg = 16,8 Kg (modelo MA-55)

Fv = 4.700 + 30 + 16,8 = 4.750 Kg

Fuerza horizontal

El esfuerzo horizontal “Fh”, corresponde por ejemplo, al esfuerzo producido poragentes exteriores como el causado del viento.

Fh = Fvt + Fvp

Para el cálculo de los esfuerzos verticales, se han de aplicar las formulas siguientes:

Fvp = 0,5 · φa · A · v2 = K · v2 (12)

Fvt = Ca · Lt · v2 (13)



donde,

Ca = Coeficiente de resistencia de la torre al aire (0,0555)

Lt = Longitud de la torre

v = Velocidad máxima del viento (para estudiar el caso mas desfavorable tomamos la referencia de una velocidad del viento de 100 Km/hora, es decir, aproximadamente 28 m/s)

K = Constante que depende del área efectiva del captador al aire, en tal caso, 0,5 · 0,125 · 38,48 = 2,405.

Aplicamos las fórmulas (12) y (13):

Fvp = = K · v2 = 2,405 · 282 = 1885,5 (Kg)

Fvt = Ca · Lt · v2 = 0,0555 · 15 · 282 = 652,5 (Kg)

Fh = Fvt + Fvp = 1885,5 + 652,5 = 2538 (Kg)

2.2.3- Cimentación de la torre

Una vez vistos los esfuerzos en dicha torre, tendremos que efectuar una base dehormigón que ayudará en gran medida a superar los esfuerzos de vuelco.

La torre estará sustentada por un bloque de hormigón preparado, con lasdimensiones que se calculan a continuación:

Para el cálculo siguiente se ha optado por el método de Sulzberger, dicho método esel recomendado en la norma VDE 0210/569 ideal para el cálculo de de postes dedimensiones grandes.

Se han de tener en cuenta unas premisas descritas a continuación:

• a = b• t = 1,5 · em• tg φ = 0,01 (que será la máxima inclinación permitida de la torre)



describiendo los parámetros:

em = altura de empotramiento de la torre (m)

t = profundidad de la cimentación (m)

a = b = lado de la cimentación (m)

L = longitud de la torre (m)

2.2.4- Altura de empotramiento (em)

Hace referencia a la profundidad a la que irá enterrada y sujetada la torre, es decir,las cuatro patas de la base del molino contaran con una cimentación particular para cadauna de ellas ayudando a soportar los esfuerzos producidos por el viento sobre la torre.

Em = (L/200) + 0,25 = (15/200) + 0,25 = 0,26 (m)

2.2.5- Lado y profundidad de cimentación (a = b)

Corresponde al cuadrado a cimentar por apoyo.

a = b = D + 0,5 · 0,15

donde,

D = lado del apoyo a cimentar (aprox = 0,3 metros)

a = b = D + 0,5 · 0,15 = 0,3 + 0,08 = 0,31 (m)

La profundidad de cimentación se corresponde con la siguiente fórmula, según elmétodo de Sulzberger:

T = 0,75 · a = 1,5 · 0,31 = 0,56 (m)

Como se ha visto, el molino tendrá una cimentación en cada uno de sus apoyosmediante un cubo de las siguientes dimensiones:

a·b·t = 0,31 · 0,31 · 0,56 = 0,054 m3



Dibujo representativo de la cimentación de la base de la torre:

2.2.6- Peso del hormigón (Ght)

Calculamos el peso de las cuatro plataformas donde descansará el molinomultipalas M-7015.

Ght = Gh1 + Gh2 + Gh3 + Gh4 = 4 · Gh

hsemDtaGh ϕπ )·

4···(

22 −= (14)

donde

φhs = peso específico del hormigón sin armar (2000 kg/m3)

sustituyendo en (14):

)(88,702000·4

26,0·3,0·56,0·31,02

2 KgGh =

−= π



Ght = 4 · Gh = 4 · 70,88 = 284 (kg)

El peso de las bases de hormigón, han de sumarse a los esfuerzos verticales.

2.2.7- Esfuerzo total en la Torre

El total de kg que se oponen al vuelco:

Fv = 4.700 + 30 + 16,8 = 4.750 (Kg) + 284 (Kg) = 5034 (Kg)

Ante la fuerza máxima de vuelco producida por el viento:

Fh = 1885,5 + 652,5 = 2538 (Kg)

Conclusión:

La fuerza vertical es el doble que la fuerza horizontal de esta manera no habráproblema de vuelco. En la zona donde se sitúa la Torre, esta considerada zona “A”, dichazona no cuenta con pesos adicionales a causa del congelamiento del agua debido a que laaltura de situación de la torre es cercana a la del nivel del mar y no se cuenta la posibleexistencia de escarcha.

2.3- CÁLCULO DE LA POTENCIA DEL MOLINO DE VIENTO

2.3.2- Caso general

Calculamos el caudal teórico, sabiendo que la impulsión se realiza por cada semiciclo de la revolución.

La fórmula del caudal teórico (Qt) corresponde:

=

smSnAQt

3

60··

donde:

A = Área transversal del émbolo (m2)S = carrera o semiciclo (m)n = revoluciones del cigüeñal (min-1)



Si l oque nos interesa es aumentar el caudal sin que se produzca un aumento de las dimensiones de la máquina, la solución será aumentar la velocidad,

pero el límite del émbolo no excede de 1,5 m/s y el número de revoluciones del émbolono supera las 600 rev. por minuto.

En el caso del cálculo del caudal, puesto que no podemos calcular el caudal teórico mediante los parámetros A·n·S, en tal caso el rendimiento volumétrico no podrá obtenerse:

tv Q

Q=η

La potencia interna correspondiente, sería:

[ ]WSnAp

Piv

i

η·60···=

donde:

A = área (m2)S = carrera (m)n = velocidad (min-1)pi = presiónηv = rendimiento volumétrico

Por falta de dadas no podemos hallar dicha fórmula, con lo cual calcularemos la potencia útil (P)de la siguiente manera:

[ ]WHgQP ···ρ= (15)

donde:

ρ = densidad del agua (1000)g = gravedad (9,8)H = altura (m)

A partir de esta fórmula general, encontraremos, para cada caso de molino de viento, su potencia.

Haremos un estudio comparativo entre los distintos modelos de la

empresa Molins Tarragó.



2.3.2- Tipos de molinos de viento Tarragó

MODELO M-7015Molino de viento de 7 metros de diámetro de rueda y torre de 15 metros de altura

con dos plataformas redondas, barandillas de seguridad y escaleras. Base de la torrecuadrada de 4,32 metros de lado. A una velocidad del viento de 12 m/seg. genera unapotencia de 12.340 vatios.

Los caudales de agua en función de las variables se detallan en el siguiente cuadro:

Bomba Profundidadmetros

Caudal Màximo(litros/hora)

Caudal Mínimo(litros/hora)

Diametro tuberíagalvanizado

B-150/30 90 9000 5000 2" 1//2

B-200/22 72 11600 6000 3"

B-200/40 48 16200 8500 4"

B-260/40 18 40500 18000 5"

Partiendo de los distintos modelos de bomba dentro del modelo M-7015 demolino de viento, y considerando como constantes:

g = 9,8

ρ = 1000

Obtendremos la siguinente tabla, partiendo de la fórmula (15):



[ ]WHgQP ···ρ=

P = Potencia útil (W)

Q = caudal (m3/s)

Bomba Profundidad(metros)

Caudal Màximo(m3/s)

CaudalMínimo(m3/s)

Pot. útilQ. Máxima

(W)

Pot. útilQ. Mínima

(W)

B-150/30 90 0,0025 0,00138 2205 1225

B-200/22 72 0,00322 0,00166 2273,6 1176

B-200/40 48 0,0045 0,00236 2116,8 1110,67

B-260/40 18 0,01125 0,005 1984,5 882

El modelo de bomba que más potencia nos aporta para el molino M-7015 es elsiguiente:

Modelo Bomba:Pot. útilmáxima

B-200/22 2273,6 (W)



MODELO M-5015Molino de viento de 5 metros de diámetro de rueda. La torre es de 15 metros de

altura con plataforma redonda, barandilla y escaleras. La base de la torre es cuadrada de3,02 metros de lado. Modelo de excelente rendimiento para caudales medios. A unavelocidad del viento de 12 m/seg. genera una potencia de 6.200 vatios.




Diámetro tuberíagalvanizada

B-8522 90 4000 2300 2"

B-10022 72 5300 3100 2"

B-12022 48 7800 5000 2" 1//2

B-15030 36 11500 7100 3"

B-20022 18 16200 8500 4"

Viendo los distintos modelos de bomba dentro del modelo M-5015 de molino de viento y considerando las constantes vistas anteriormente:

Obtendremos la siguinente tabla, partiendo de la fórmula (15):

[ ]WHgQP ···ρ=

P = Potencia útil (W)

Q = caudal (m3/s)





CaudalMínimo(m3/s)


(W)


(W)

B-8522 90 0,0011 0,00064 970,2 564,5

B-10022 72 0,00147 0,000861037,2 606,8

B-12022 48 0,00216 0,001381016,1 649,2

B-15030 36 0,00319 0,001971125,4 695

B-20022 18 0,0045 0,00236793,8 416,3



B-15030 1125,4 (W)



MODELO M-4012Molino de viento de 4 metros de diámetro de rueda, torre de 12 metros de altura

con plataforma redonda, barandilla y escaleras. Base de la torre cuadrada de 2,46 metros delado, con posibilidad de un suplemento de torre para llegar a los 15 metros de altura. A unavelocidad del viento de 12 m/seg., genera una potencia de 4.018 vatios. Los caudales deagua que bombea son:




Diametro tuberíagalvanizada

B-7022 90 2800 1500 1" 1//2

B-8522 72 4200 2300 2"

B-100/22 48 5700 3100 2"

B-120/22 36 8200 5000 2" 1//2

B-150/22 18 13000 7100 3"



Con los distintos modelos de bomba dentro del modelo M-4012 de molino de viento yconsiderando las constantes vistas anteriormente, obtendremos la siguinente tabla,partiendo de la fórmula (15):



CaudalMínimo(m3/s)


(W)


(W)

B-7022 90 0,00077 0,000416 679,14 366,9

B-8522 72 0,00116 0,000638818,5 450,2

B-100/22 48 0,00158 0,000861743,2 405

B-120/22 36 0,00227 0,00138800,8 486,9

B-150/22 18 0,00361 0,00197636,8 347,5



B-8522 818,5 (W)



MODELO M-3009

Molino de viento de 3 metros de diámetro de rueda. La torre es de 9 metros dealtura con plataforma rectangular de 1 metro cuadrado y escaleras. La base de la torre escuadrada de 1,90 metros de lado. Modelo de rendimiento medio. En pequeños minifundioscon elevadas necesidades diarias de agua es aconsejable la multi-instalación de estemodelo. A una velocidad del viento de 12 m/seg., genera una potencia de 2.250 vatio




Diámetro tuberíagalvanizada

B-5015 90 1200 500 1" 1//4

B-6215 72 1800 800 1" 1//2

B-7015 48 2400 1100 1" 1//2

B-8515 36 3500 1500 2"

B-100/22 24 5000 2100 2"

B-120/22 18 7100 3000 2" 1//2



Con los distintos modelos de bomba dentro del modelo M-3009 de molino deviento y considerando las constantes vistas anteriormente, obtendremos la siguinente tabla,partiendo de la fórmula (15):



CaudalMínimo(m3/s)


(W)


(W)

B-5015 90 0,00033 0,000139 291 122,6

B-6215 72 0,0005 0,000222352,8 156,6

B-7015 48 0,00066 0,0003310,5 141,1

B-8515 36 0,00097 0,000416342,2 146,76

B-100/22 24 0,00139 0,000583326,9 137,2

B-120/22 18 0,00197 0,000833347,2 146,9

El modelo de bomba que más potencia nos aporta para el molino M-3009 es el siguiente:


B-6215 352,8 (W)



MODELO M-1806Molino de viento de 1,80 metros de diámetro de rueda, torre de 6 metros de altura

con escaleras. Base de la torre cuadrada de 1,50 metros de lado. A una velocidad del vientode 12 m/seg., genera una potencia de 803 vatios. Los caudales de agua que bombea son:

BombaProfundidad

(metros)Caudal Màximo

(litros/hora)Caudal Mínimo

(litros/hora)Diametro de tubería

galvanizada

B-6012 18 1000 375 1" 1//4

B-7007 15 1400 525 1" 1//4

B-8515 10 1800 775 1" 1//2



Con los distintos modelos de bomba dentro del modelo M-1806 de molino deviento y considerando las constantes vistas anteriormente, obtendremos la siguinente tabla,partiendo de la fórmula (15):



CaudalMínimo(m3/s)


(W)


(W)

B-6012 18 0,00028 0,0001 49 18,38

B-7007 15 0,00039 0,0001557,17 21,44

B-8515 10 0,0005 0,0002249 21,1



B-7007 57,17 (W)

2.3.3- Elección del modelo del molino

Hecho el estudio de la potencia máxima capaz de aportar cada tipo de molino,haremos una comparación entre las máximas potencias de cada molino de viento de laempresa Molins Tarragó, para elegir el modelo de mayor potencia a incluir en elprocedimiento restante del proyecto.

Tabla de las potencias máximas de cada molino de viento multipalas:

Modelo Molino: Modelo Bomba:Pot. útilMáxima: Representado en

gráfico:M-7015 B-200/22 2273,6 (W) 1M-5015 B-15030 1125,4 (W) 2M-4012 B-8522 818,5 (W) 3M-3009 B-6215 352,8 (W) 4M-1806 B-7007 57,17 (W) 5



Gráfico representativo de la potencia máxima de cada molino:

0

500

1000

1500

2000

2500

1 2 3 4 5

El molino de viento escogido corresponde a la empresa “Molins de ventTARRAGÓ” cuyo modelo es “M-7015”, este molino de viento multipalas cuenta con 7metros de diámetro de rueda y una torre con altura de 15 metros con una plataformaredonda, barandilla de seguridad y escaleras. La base de la torre es cuadrada de 4,32metros de lado.

Aunque este molino esté diseñado para la extracción y bombeo de agua, nuestroobjetivo será el de extraer energía eléctrica a partir del elemento del viento.



2.3.4- Cálculo de la velocidad de girote las palas (N):

Veremos como influye la incidencia del viento y el diámetro de las palas en lavelocidad de giro, en revoluciones por minuto, que hay en el captador o rotor.

Partiendo de la fórmula:

uNDck

uutg

·60···

0πλ == (16)

donde,

λ0 = Velocidad específicau = Velocidad del vientok = constante fabricante del captador = 6,5utg = Velocidad tangencial del captador (m/s)Dc = diámetro del captador (m)N = Velocidad del captador (min-1)

Despejamos en la fórmula (16) y obtenemos:

DcuN ·46,20=

Hemos considerado una velocidad específica (λ0) de 7 m/s.

La velocidad (u) del viento es variable, por eso a diferentes velocidades del viento,nos variarán las revoluciones por minuto en el rotor, de forma que a mayor velocidad delviento, hay un incremento de las revoluciones en el eje.

Partiendo de los valores del diámetro de nuestro rotor, es decir, del modelo M-7015, que será constante en todo momento su valor será:

Dc = 7metros

De esta manera, la velocidad del captador, depende de la variable de la velocidaddel viento (u):

uuN ·92,27

·46,20 ==



Para bajas velocidades del viento, a partir de las cuales el molino multipalas M-7015 empieza su funcionamiento, que oscilan entre los 3 m/s y los 4m/s, tendríamos unavelocidad en el eje de:

[ ]rpmuuN 124·92,2·92,27

·46,20 ====

En el caso de la velocidad nominal, que es en el que más nos centraremos,considerando u = 7 m/s, obtendremos:

[ ]rpmuuN 217·92,2·92,27

·46,20 ====

Trabajando a altas velocidades, u = 12 m/s, máxima velocidad que alcanzará elmolino multipalas M-7015:

[ ]rpmuuN 3512·92,2·92,27

·46,20 ====

Construiremos el molino de viento M-7015 capaz de cortar las velocidadessuperiores a este valor, para protección del motor y de toda la instalación, de esta forma elmolino generará desde los 4 m/s hasta los 12 m/s.

2.3.4.1- Velocidad de funcionamiento en el eje

Partiendo de la fórmula (16), aplicamos dicha fórmula según variación de lavelocidad del viento:

Velocidad viento(m/s)

Velocidad en el eje(min-1)

4 125 156 187 218 239 2610 2911 3212 35



La gráfica representa la velocidad en el eje en función de la variación de lavelocidad, apreciándose que el molino M-7015 sólo produce entre los valores de viento de4 y 12 m/s.

0

5

10

15

20

25

30

35

40

0 2 4 6 8 10 12 14


Velo

cida

d en

el e

je (r

ev)

2.4- CARÁCTERÍSTICAS DEL GENERADOR MA-55

Éste generador cuenta con 8 polos, es decir, 2p = 8. De tal forma que tendremos 4pares de polos, es decir, p = 4.

Ahora buscamos la velocidad nominal a la frecuencia de 50 Hz aplicando lasiguiente fórmula:

n = (60*f) / p = (60*50) / 4 = 750 r.p.m.

Durante los ensayos iremos variando la frecuencia hasta 200 Hz, ahora veremos lavelocidad a dicha frecuencia:

n = (60*f) / p = (60*200) / 4 = 3000 r.p.m.



Foto 1: Plano general del generador de flujo Axial, tipo MA-55 con imanespermanentes

2.4.1- Funcionamiento en vacío

La característica de vacío Eo = f (Iex) es una curva que expresa la f.e.m. en elinducido de la máquina, en función de la corriente de excitación, siendo nula la corrientede inducido, es decir, funcionando la máquina en vacío, y constante la velocidad de lamáquina (preferiblemente igual a la velocidad nominal). La gráfica que mostramos es lapráctica en laboratorio del generador axial de imanes permanentes MA-55.Sabemos que la expresión de la f.e.m. es:

E = (K * f * N * Ф)

Si la velocidad es constante, la frecuencia ‘f’ también es constante y entoncesobtendremos:

E = C1 * Ф



Por lo tanto, la característica de vacío expresa, también, a distinta escala, lacaracterística magnética a circuito abierto, es decir, su curva de magnetismo. Lacaracterística de vacío da a conocer las propiedades magnéticas de una máquina síncrona.

Representación gráfica del circuito de conexiones empleado en el laboratorio parala conexión del generador axial MA-55 en vacío:

En el ensayo en vacío miramos el comportamiento de la tensión (V) en función delas revoluciones (n) y de la frecuencia (f). Para ver el comportamiento de la máquina,aumentando la frecuencia (f) hasta un máximo de 200 Hz y comprobando luego si losvalores de la bajada se corresponden con los de subida.



En las características de la máquina MA-55, nos dice que es capaz de llegar a las6000 r.p.m., aunque realizando la práctica en el laboratorio, vemos que a partir de las 3000r.p.m. el generador se calienta demasiado, de tal forma que decidimos que su velocidadmáxima la alcance para f = 200 Hz.

Foto 2: Ensayo al laboratorio del generador MA-55 en vacío, comprobando larespuesta máxima del generador, en este caso, 3000 r.p.m.

Con los valores de la tabla referentes al ensayo en vacío, podemos representar latensión (V) en función de la frecuencia (f); de igual manera podríamos representar la V enfunción de la velocidad, pero viendo la fórmula:

n = (60*f) / p

Vemos que el comportamiento seria el mismo que el de la gráfica representada,puesto que la velocidad varía, solamente, en función de la frecuencia (f), en conclusión,tendríamos la misma representación.



2.4.2- Funcionamiento en cortocircuito

En el laboratorio, hemos realizado el ensayo del generador axial MA-55 encortocircuito, aumentando la corriente (I) obtendremos las revoluciones de la máquina.

La conexión que hemos tenido que realizar para el ensayo en cortocircuito es lasiguiente:

La corriente de cortocircuito asciende mucho con el aumento de la velocidad,vemos que el valor de la corriente para una velocidad inferior a 3000 r.p.m. tiene un valorelevado y desistimos el seguir aumentando. Para no poner en peligro al generador MA-55debido al calentamiento de la máquina.



2.4.3- Funcionamiento en carga

Si estando funcionando un alternador en vacío, con una determinada corriente deexcitación, se cierra el circuito del inducido conectando una impedancia de carga a susterminales, se obtiene una tensión V en bornes de la máquina, inferior al valor quepresentaba en vacío Eo.

La reducción de la tensión de salida del generador es debida a la aparición de unacorriente en el inducido que provoca una caída de tensión en este circuito a la par queproduce una f.m.m. que reacciona con la del inductor modificando el flujo del entrehierrode la máquina.

La caída de tensión en el circuito del inducido se debe a la impedancia quepresentan los arrollamientos de este devanado. Por una parte existe una resistencia R delbobinado que provoca una caída de tensión muy pequeña (del 1 al 2%) y que en la mayoríade los casos se suele despreciar. Se debe considerar también la reactancia del inducido quese debe al flujo de dispersión del estator que no interacciona con el flujo del rotor. Esteflujo es el que se desarrolla en las cabezas de las bobinas y dentro de las ranuras donde sesitúa este devanado. Este flujo de dispersión permite definir un coeficiente deautoinducción Lσ, que multiplicado por la pulsación de la corriente, da lugar a lareactancia de dispersión del estator:

Xσ = Lσ * ω = Lσ * 2 * π * f

En esta reactancia tiene lugar la caída de tensión inductiva de la máquina axial,cuya magnitud a plena carga puede alcanzar valores del 10 al 15% de la tensión nominaldel inducido.

Para el ensayo en carga, partiremos, para el estudio, de cuatro valores distintos defrecuencia con un máximo de 200 Hz, puesto que hemos comprobado anteriormente queno podemos aplicarle mayor frecuencia al generador axial MA-55 para su buenfuncionamiento.



Representación gráfica del circuito de conexiones empleado en el laboratorio parala conexión del generador axial MA-55 en carga:

En el laboratorio, en el caso del ensayo en carga, vamos aumentando la carga ymiramos el comportamiento de las potencias y la tensión en función de la corriente ‘I’, lafrecuencia ‘f’ la mantendremos constante, la carga variable es resistiva pura, veremoscomo el aumento de la carga nos aporta una disminución de la tensión.

Hacemos ensayos de la máquina axial MA-55 a distintas frecuencias, desde lafrecuencia nominal (50 Hz) hasta la máxima empleada para dicho generador (200 H).

Como principal ventaja de las máquinas de imanes permanentes podemos observarla carencia de armónicos, esto nos proporciona una onda perfecta.



Foto 3: Plano general del ensayo en carga, al fondo se pueden ver las cargas resistivasempleadas.

El gráfico de la potencia aparente es semejante a los de potencia activa y reactiva,viendo como aparece una caída de la potencia aparente a partir del valor de 3,5 Amperios.



2.4.4- Conexión en paralelo de dos generadores

El último ensayo realizado en el laboratorio con el generador axial MA-55corresponde a ver el funcionamiento o comportamiento de un generador cuya onda esperfecta, en paralelo con otro generador cuya onda tiene muchos armónicos, veremos cómoinfluyen entre sí.

Placa del generador cuya onda no es perfecta:

N = 1500 r.p.m.S = 5 kVAr

Tensión = 127/220 VCorriente = 22,7/13,1 A

I excitación = 4A

Una vez realizado todo el montaje, los conectamos en vacío en condicionesnominales, el generador axial MA-55 a la velocidad de 754 r.p.m. mientras que el otrogenerador gira a 1490 r.p.m.

Cuando las secuencias de fases de los dos alternadores son iguales, la tensión eficazdebe coincidir entre ambas máquinas y han de coincidir sus fases, contando, igualmente, enla igualdad de la frecuencia entre ellas, superado estas consideraciones a tener en cuentapara la conexión en paralelo, entonces, ya podemos conectar, en este caso vemos que latensión es de 160 V en el momento de la conexión de los dos generadores.

Para verificar estas condiciones, utilizamos sincronoscopios, que nos ayudan a verla coincidencia entre ambas máquinas, éstas se basan en lámparas incandescentes.

El resultado de este ensayo resulta que dicho acoplamiento no sirve para reducir losarmónicos puesto que después del acoplamiento, no apreciamos cambios de la ondarespecto a la que era del generador segundo antes de la conexión en paralelo.

Con esto probamos que la capacidad del generador axial MA-55 de producir unaonda perfecta, no sirve para mejorar la onda después de un acoplamiento en paralelo si elotro generador aporta armónicos.



2.4.5- Especificaciones técnicas del MA-55

A.C. Servo Motor serie MA tipo 55, especificaciones hechas por el fabricante:

NOMBRE SÍMBOLO UNIDADES MA-55Velocidad máxima mecánica n rpm 6000Momento rotor bloqueado Ms Nm 31,8Corriente rotor bloqueado Is A 32,7Momento máximo Mj Nm 190,8Relación Momento-Peso Tw Nm/Kg 1,9Constante EMF KE Vs/rad 0,6Resistencia devanado R Ω 0,2Inductancia devanado L mH 1,9Inercia del rotor J Kg m2 10-3 3,60Tiempo constante mecánica τM ms 1,6Tiempo constante eléctrica τE ms 7,6Tiempo constante térmica τTH s 1500Resistencia térmica RTH ºC/W 0,2Masa del motor M Kg 16,8Fuerza radial FR N 830Fuerza axial FA N 410Aislamiento Clase-FProtección 830x830x10Rango de temperatura operativa T ºC -55/ +155



2.5- CÁLCULO DE LA CAJA MULTIPLICADORA

Se pretende a partir de las curvas de potencia del generador axial MA55 estudiado yensayado en laboratorio, buscar el máximo rendimiento del mismo, es decir, intentar quesu zona de trabajo sea siempre lo mayor posible, de esta manera, como veremos másadelante, dependiendo de la velocidad de giro de las palas, la frecuencia nos variará, perosiempre jugando con el mayor potencial posible en cada caso. En el caso de que elgenerador trabaje a su máximo permitido, es decir, a 200Hz de frecuencia en el punto másalto de la curva de potencia, ésta coincidirá con el máximo de viento que incide en laspalas antes de que se active el frenado de emergencia por alta velocidad.

1

2

1

2

2

1

ww

rr

==θθ

(17)

r = Radioθ = Desplazamiento angularw = Velocidad angular

Partiendo del valor nominal de funcionamiento:

Tendremos 6 radios y un total de 4 velocidades distintas.

Como queremos trabajar a la frecuencia de 120 Hz (como frecuencia nominal), lavelocidad de entrada al generador será la siguiente:

pfn ·60= (18)

Donde,

n = velocidad de entrada al generadorf = frecuenciap = pares de polos

Sustituyendo en (18),

[ ]rpmn 18104120·60 ==



Con las velocidades de entrada y salida de la caja multiplicadora, que son losvalores predeterminados capaces de darnos el máximo rendimiento, juntamente con losradios que calculamos siguiendo la fórmula (18) y a partir de la aplicación de la fórmula(17) encontramos los siguientes valores en el caso de la máxima velocidad:

W1 = 35 rpmR1 = 50 cmR2 = 10 cm

W2 = 175 rpmR3 = 50 cmR4 = 10 cm

W3 = 875 rpmR5 = 50 cmR6 = 14 cm

W4 = 1810 rpm

La representación gráfica de la caja multiplicadora, será:

Hemos tenido de calcular la caja multiplicadora para nuestro caso concreto, puestoque trabajaremos a frecuencias altas.

Hemos calculado la caja multiplicadora para que cuando trabaje en condicionesnominales de viento, es decir, 7 m/s, lo haga a la frecuencia de 120 Hz. Ahora veremoscual será su comportamiento y a que frecuencia nos trabajará el generador para los casoslímite de bajas velocidades, a partir de las cuales nos empieza a producir, y a altasvelocidades, sabiendo que una vez superada la velocidad del viento de 12 m/s el molino deviento dejará de producir mediante frenado que lleva incorporado.



2.5.1- Cálculo a bajas velocidades

A bajas velocidades, es decir, w1 = 12 rpm que corresponde a la velocidad delviento de 4 m/s, manteniendo los radios constantes hallados anteriormente, obtenemos unavelocidad de entrada al generador w4 de:

Partiendo de la fórmula,

1

2

2

1

ww

rr

=

sustituyendo,

[ ]rpmw

121050 2=

aislamos,

w2 = 60 rpm

sabiendo que w2 = 60 rpm asignando a R3 = 50 cm podemos encontrar la w3:

2

3

4

3

ww

rr

=

sustituimos,

601050 3w

=

aislando, obtenemos:

w3 = 300 rpm


3

4

6

5

ww

rr

=



sustituimos,

3001450 4w

=

aislando obtenemos:

w4 = 1034 rpm


[ ]rpmfn 10344·60 ==

aislando obtenemos

f = 68’9 Hz

(ésta es la frecuencia mínima a la que trabajará)

2.5.2- Cálculo a altas velocidades.

A altas velocidades, es decir, w1 = 35 rpm que corresponde a la velocidad delviento de 12 m/s, manteniendo los radios constantes hallados anteriormente, obtenemosuna velocidad de entrada al generador w4 de:


1

2

2

1

ww

rr

=

sustituyendo,

[ ]rpmw

351050 2=

aislamos,

w2 = 175 rpm




2

3

4

3

ww

rr

=

sustituimos,

1751050 3w

=


w3 = 875 rpm


3

4

6

5

ww

rr

=

sustituimos,

8751450 4w

=


w4 = 3000 rpm = n


[ ]rpmfn 30404·60 ==

aislando, obtenemos

f = 200 Hz

(ésta es la frecuencia máxima a la que trabajará)



2.5.3- Cálculo a velocidad nominal

A la velocidad nominal, es decir, w1 = 21 rpm que corresponde a la velocidad delviento de 7 m/s, manteniendo los radios constantes hallados anteriormente, obtenemos unavelocidad de entrada al generador w4 de:


1

2

2

1

ww

rr

=

sustituyendo,

[ ]rpmw

211050 2=

aislamos,

w2 = 105 rpm


2

3

4

3

ww

rr

=

sustituimos,

1051050 3w

=


w3 = 525 rpm


3

4

6

5

ww

rr

=



sustituimos,

5251450 4w

=


w4 = 3000 rpm = n


[ ]rpmfn 30004·60 ==

aislando, obtenemos

f = 200 Hz

(ésta es la frecuencia máxima a la que trabajará)

2.5.4- Potencia de salida en función de la frecuencia

Para el cálculo de los radios y de la velocidad nominal a la que trabajará, cuando lavelocidad del viento sea de 7 m/s, hemos partido de que le generador no puede trabajar afrecuencias que sean perjudiciales para su funcionamiento, de esta manera, hemoscalculado los radios a partir de que una velocidad del viento máxima de 12 m/scorresponda con la potencia máxima de salida que puede producir el generador, es decir,aproximadamente, 3000 rpm, velocidad que corresponde a una frecuencia de la máquina de200 Hz.

Hemos visto los tres puntos más significativos en el funcionamiento del grupoeólico, de esta manera, ahora procedemos a ver como afecta la velocidad del viento queincide en el rotor con la potencia P en (kW), que nos generará el MA-55. Veremos lospuntos de trabajo del generador i como una variación de la velocidad en el rotor, significauna variación de la frecuencia y de la potencia de salida.



El gráfico correspondiente a la potencia P de salida del generador es:

0

0,5

1

1,5

2

2,5

0 1 2 3 4 5 6

Corriente (A)

P (k

W)

◊-----50 Hz---100 Hz…150 Hz…200 Hz

El intervalo de frecuencia con el que trabajamos es el siguiente:

(68 Hz-------200 Hz)

El hecho de trabajar a distintas frecuencias no nos resultará ningún problema puestoque en la salida del generador colocamos un rectificador y no implica ningún problemapara las baterías. Como trabajamos con frecuencias superiores a los 50 Hz, la corrientecontinua creada por el rectificador, será mejor puesto que en cada semiciclo habrá másondas que nos garantiza una corriente continua de mayor calidad.



Ahora vemos la relación de la frecuencia con la que trabajamos respecto la potenciade salida que nos genera:

0

0,5

1

1,5

2

2,5

0 1 2 3 4 5 6

Corriente (A)

P (k

W)

◊-----50 Hz---100 Hz…150 Hz…200 Hz

El valor mínimo que nos genera el generador axial de imanes permanentes MA-55,es de P = 0,65 kW, trabajando a una frecuencia de 68 Hz.

El valor máximo de potencia de salida del generador será de 2,165 kW, si hay unaumento de velocidad por encima de 12 m/s, actuará un sistema de frenado del molinomultipalas, impidiendo que la frecuencia supere los 200 Hz, ya que a partir de este valor, elgenerador se calienta demasiado y no es aconsejable trabajar con frecuencias superiores aésta.



Si nos limitamos a creer en una velocidad constante del viento de 7 m/s sin quehayan variaciones del viento en todo el día, en ese caso el generador, trabajaría a unafrecuencia constante de 120 Hz, produciendo una potencia P =1,22 kW.

2.6- CÁLCULO RECTIFICADORES.

2.6.1- Cálculo rectificador trifásico de media onda

Representación del rectificador trifásico de media onda:




Se comparará el resultado entre la frecuencia utilizada de 120 Hz y la de 50 Hz:

A 50 Hz, el período (T) es de 2π/3 (rad), es decir, con frecuencia de 50 Hz, existeun desfase entre las tres fases de 120º.

A 120 Hz, el período (T) es de:

[ ]radT185

18050

32·

12050 πππ ===

Se hará un estudio comparativo del rizado obtenido por una frecuencia de 50 Hzrespecto con la nominal de trabaja, es decir, 120 Hz:

A) En el caso de f = 50 Hz:

cc

r

VVr = (19)

r = Rizado

Vr = Tensión de rizado

Vcc = Tensión continua

VmVmVcc ·827,02

·3·3 ==π

(20)

El valor eficaz de la tensión total de salida a la carga se obtiene aplicando su definición y resulta:

( ) VmdsenVdttvT

Vef m

T

·841,0·231 6/5

6/

22

0

2 === ∫∫π

π

θθπ

(21)

VmVmVVVr ccef ·151,0827,0841,0· 2222 =−=−= (22)

Aplicando la fórmula (19) con los valores de (20) y (22):



183,0·827,0·151,0 ==VmVmr (23)

En este circuito rectificador, se puede demostrar que si la corriente continua que necesitamos en la carga la denominamos IDC, la corriente continua que debe suministrar cada diodo (o devanado del secundario) debe ser IDC/3.

Respecto a las tensiones inversas de pico que deben soportar los diodos, seobserva que cuando un diodo no conduce queda aplicada en sus bornes la tensióncompuesta del secundario del transformador, lo que supone un valor máximo de

3 ·VM, siendo Vm el valor de pico de la tensión de una fase.

B) En el caso de f = 120 Hz:

cc

r

VVr = (24)

r = Rizado

Vr = Tensión de rizado

Vcc = Tensión continua

VmVmVcc ·9847,15

·3·18 ==π

(25)


( ) VmdsenVdttvT

Vef m

T

·9857,1·5181 18/5

0

22

0

2 === ∫∫π

θθπ

(26)

VmVmVVVr ccef ·0636,09847,19857,1· 2222 =−=−= (27)

Aplicando la fórmula (24) con los valores de (25) y (27):

0326,0·9847,1·0636,0 ==VmVmr (28)



En resumen, la tensión vR en la carga resistiva está formada por tramos de,aproximadamente, 50º en el caso de una frecuencia de 120 Hz, de las respectivastensiones de línea que son más elevadas en cada momento. De este modo en un ciclocompleto de 360º existen 7 tramos de onda, con lo cual, la salida en corriente continua conesta frecuencia supera en mucho la calidad de la corriente continua hallada con unafrecuencia inferior. Los armónicos que aparecen son de un orden muy elevado, con locual, la salida es casi perfectamente corriente continua ideal.

2.6.2- Cálculo rectificador trifásico de doble onda (puente)

Este puente rectificador trifásico es muy clásico en aplicaciones en altapotencia y responde al esquema del circuito mostrado seguidamente:

A) Para el caso de 50 Hz, en el rectificador de doble onda en puente:

VmVmVcc ·6554,1·3·3 ==π

(29)




( ) VmdsenVdttvT

Vef m

T

·6554,1·)·3(31 3/2

3/

2

0

2 === ∫∫−

π

π

θθπ

(30)

VmVmVVVr ccef ·063,06542,16554,1· 2222 =−=−= (31)

Aplicando la fórmula (24) con los valores de (29) y (31), el rizado valdrá:

038,0·6542,1·063,0 ==VmVmr (32)

El valor resultante es menor que el obtenido a la misma frecuencia con elrectificador de media onda, lo que indica que la salida, prácticamente es una señalde corriente continua. Para ver la tensión inversa de picos a la que están sometidoslos diodos, cuando un diodo no conduce, la tensión existente entre sus terminalescorresponde al valor de pico de la tensión compuesta ( 3 ·VM).

En las instalaciones de tracción eléctrica se requiere una corriente continuaque tenga muy poco rizado, ya que se traduce en un menor coste de los filtros quealisan la c.c. de salida. Para ello se construyen rectificadores de más de 6 impulsospor ciclo.

Si queremos aprovechar las dos semiondas de la tensión de entrada, conseguimos el rectificador de doble onda, en éste, la tensión continua obtenida es

mucho mejor que en el rectificador de media onda ya que cuenta con más rectificaciones de ondas cada 360º, en el caso de una frecuencia de 120 Hz, contaremos con 14 ondas, aproximadamente, en cada 360º con un desfase entre ellas de 26º, lo cual supondrá una salida de corriente continua perfecta:

B) Para el caso de 120 Hz, en el rectificador de doble onda en puente:

VmVmVcc ·9691,3·5,2·3·18 ==π

(33)




( ) VmdsenVdttvT

Vef m

T

·9696,3·)·3(·5,2181 18/5,2

0

2

0

2 === π

θθπ

(34)

VmVmVVVr ccef ·06286,09691,39696,3· 2222 =−=−= (35)

Aplicando la fórmula (24) con los valores de (33) y (35), el rizado valdrá:

0161,0·9696,3·06286,0 ==VmVmr (36)

Si se comparan los rizados hallados entre los cuatro casos, vemos que elmejor comportamiento es para el rectificador de doble onda en puente trabajando auna frecuencia de 120 Hz. Éste será el caso que emplearemos.

2.7- CÁLCULO DEL CONSUMO DIARIO

Para poder dimensionar el sistema de almacenamiento, es necesario conocer elconsumo total de la instalación, para ello veremos de que aparatos consta. En este caso alser una casa rural, sus aparatos dentro la vivienda son escasos pero parte del consumo espara la extracción del agua.

En la siguiente tabla representamos el consumo de dicha vivienda:

APARATO POTENCIA (W) CONSUMO MED. (Wh/día)Frigorífico 235 1266Congelador 330 1000Lavadora 2500 1100

Radio 5 15Televisor 300 1200

Iluminación 1000 800Bomba de agua 2000 2000

El consumo total diario, asciende a ………………. 7.381 wh/día

El consumo máximo lo encontramos a partir de las horas de la caída del sol, desdelas 20 horas y las 24 horas, es decir, donde el consumo de iluminación es mayor, en tal



caso, aproximadamente, el consumo puntual máximo será de 3.870 W, ya que se tendráconectado simultáneamente.

Frigorífico……..235 WCongelador…….330 WRadio…………...5 WIluminación…….1000 WTelevisor……….300 WBomba de agua…2000 W

En tal caso, para obtener dicha potencia, considerando pérdidas desde laacumulación en las baterías hasta el lugar de consumo del 0,8%. En Batería será:

)(5,48378,0

)(3870 WW =

Por lo tanto, la corriente requerida será en dicho caso:

[ ]AVPI 8,100

485,4837 ===

El aerogenerador está formado por un alternador trifásico de 380 V. Éste será elvoltaje de la instalación y con el cual nos permite usar baterías más pequeñas y facilita eldiseño de los inversores.

Las baterías que usaremos serán: baterías de tracción del tipo ET de la casa Emisaempresa del Grupo Tudor. Dado que los electrodomésticos son de 220 V y 50 Hz,deberemos emplear inversores para poder conectarlos. Supondremos un rendimiento mediodel 80%.

[ ]díaWhdíaWhCbat /25,92268,0

/7381 ==

Utilizando baterías de 48 V, obtendremos:

[ ]díaAhV

díaWhI /2,19248

/25,9226 ==

Haremos la suposición simplificativa de que los 192,2 (Ah/día) que debe proveer labatería serán entregados íntegramente a esa corriente, es decir, que supondrá una carga



constante equivalente durante un tiempo “t” de tal forma que el consumo total sea elmismo. El tiempo de descarga será el siguiente.

)/(9,18,100

/2,192 díahA

díaAht ==

Si se quiere una profundidad de descarga del 15% diario, la capacidad total será:

[ ]Ahdía

díaAhCtot 3,1281/%15

/2,192 ==

Verificamos si este grupo puede entregar los 100,8 A durante 1,9 h/dia en formacontinuada sin sobrecargar la batería tanto, que en capacidad baje la nominal.

)(7,128,1003,1281)min.(arg__ h

AAhalnocapadesct ==

Determinamos la autonomía del sistema. Suponemos que llevamos la batería a un80% de profundidad de carga.

La energía entregada por la misma será:

E = 1281,3 Ah * 0,8 = 1025,04 (Ah)

Si se descarga a un ritmo de 100,8 A durante 1,9 h/día, la cantidad de días quepuede cubrir la batería sin ser recargada resulta:

)(16,108,100

04,1025).( hAAhcontínuasht ==

)(34,5/9,116,10)( dias

díahhautonomíat ==



El rendimiento de las baterías es del orden de entre el 65 y el 70%. Como se ha deparar la descarga a los 1,9 V, por ejemplo para no provocar la sulfatación en las placas delos electrodos, equivale al dejar en el interior de las baterías un 20% de su carga normal. Ala hora de elegir la capacidad de la batería se ha de multiplicar la que necesitamos, es decir,1,25.

C5 = 100,8 A * 5 h = 504 A.h * 1,25 = 630 (A.h)

Se eligen dos baterías de tracción de 48 V (24 elementos por unidad) conectadas enparalelo de la casa Tudor tipo 8SX55.

2.8- CÁLCULO DE LA PUESTA A TIERRA

Siguiendo todas las instrucciones del Reglamento de Baja Tensión vistoanteriormente, y aplicando los valores correspondientes a nuestro terreno:

R = ς / L

R = ? (Ω) “resistencia de tierra del electrodo”ς = 100 (Ωm)L = 2 (m)

Tenemos:

R = ς / L = 100 / 2 = 50 (Ω)

Para saber el número de electrodos a incluir en la puesta a tierra, seguimos lafórmula:

1/Rt = N*(1/R)

Donde:Rt = resistencia de tierra (Ω)N = número de electrodosR = resistencia de tierra del electrodo (Ω)

1/10 = N*(1/50)

operando, obtenemos:

N = 5 (número de electrodos a instalar en la puesta a tierra).



2.9- CÁLCULOS L.A.B.T. DESDE RED EXISTENTE

Los siguientes cálculos representan el estudio económico del proyecto en el caso deque la energía eléctrica procediera de la red existente.

Los cálculos aquí mostrados han sido realizados mediante los programas que laingeniería de Endesa S.L. utiliza para el cálculo de dichos presupuestos.

2.9.1- Datos P.T. existente

El Poste de Transformación más cercano está a 330 metros de distancia dela vivienda. Dicho PT tiene las siguientes características:

Potencia del trafo: 50 kVAPotencia total contratada: 203,9 kWPotencia doméstica: 29,7 kWPotencia industrial: 170,9 kWPotencia servicios: 3,3 kW

El PT procede de la Línea St. Bárbara de 25 kV y no forma parte de ninguna maya. Cuenta con un seccionador “S14890” en un apoyo cercano al PT de

tal forma que si realizamos trabajos en el PT se abrirá dicho seccionador y no afectará alresto de la línea MT.

Para la electrificación de la vivienda se realizará un tendido sobre apoyos hasta la parcela a electrificar. El tendido será 3x95/54,6 Rz con un total de 340 metros.

2.9.2- Estimación de la potencia del trafo “XQ566”

Haremos una estimación de la potencia del trafo de 50 kVA de potencia para ver si es capaz de soportar más potencia debido al nuevo suministro.

TRANSFORMADOR Nº XQ566

SITUACIÓN ACTUAL CONTRATADA DE PASO

DOMESTICA 29,7 kW 11,88 kWINDUSTRIAL 170,9 kW 170,9 kWSERVICIOS 3,3 kW 3,3 kWTOTAL 203,9 kW 186,08 kW POT. NECESARIA 232,6 kVA



NUEVO SUMINISTRO

DOMESTICA INDUSTRIAL 5, kWSERVICIOS TOTAL 5, kW

SITUACIÓN PREVISTA CONTRATADA DE PASODOMESTICA 29,7 kW 11,88 kWINDUSTRIAL 175,9 kW 175,9 kWSERVICIOS 3,3 kW 3,3 kWTOTAL 208,9 kW 191,08 kW POT. NECESARIA 238,85 kVA TRANSFORMADOR EXISTENTE 50, kVA

Vemos, como indica el cuadro adjunto, que la potencia necesaria supera demucho la potencia actual de trafo, con lo cual nos encontramos delante de un problemaeconómico para poder efectuar dicha operación puesto que se debería aumentar oampliar el trafo por otro más potente.

Estudiaremos el caso de poder realizar dicho suministro desde el trafo sin necesidad de una ampliación, puesto que al ser 5 kW más que la potencia contratada actualmente, probablemente aguantaría.

2.9.3- Cálculo de los apoyos a instalar

También hay que calcular el esfuerzo de cada uno de los apoyos para garantizar la seguridad de la línea en cuanto a esfuerzos presentes sobre los apoyos se refiere.

Las tablas a partir de las cuales salen las cifras para el cálculo del esfuerzode cada apoyo de la LABT, reside en los anexos del proyecto.

CALCULO ESFUERZO APOYOS CON TENSES

APOYO 1

D A T O S NUM. ANGULO VANO NUM SECC. TENSE VIENTO FLECHA

LINEA (GRA.) (m.) CONDUCT. CONDUCT. (Kg.) (Kg/m) (m.)

1 0.00 30.00 1 T95 500.00 4.036 0.592 150.00 30.00 1 T95 500.00 4.036 0.59



R E S U L T A D O S

* Resultante de Tracciones (Kp) ..................... 382.68* Resultante de Viento (Kp) ......................... 121.08* Esfuerzo de Angulo (Kp) ........................... 503.76* Angulo de Cruceta (GRA) ............................ 75.00

* Realizados los cálculos el apoyo de hormigón a instalar sera un PH 11/630, parasoportar el esfuerzo ejercido por el haz de cables que confluyen en el apoyo.

APOYO 2

D A T O S NUM. ANGULO VANO NUM SECC. TENSE VIENTO FLECHA

LINEA (GRA.) (m.) CONDUCT. CONDUCT. (Kg.) (Kg/m) (m.)

1 0.00 30.00 1 T95 500.00 4.036 0.592 280.00 30.00 1 T95 500.00 4.036 0.59

R E S U L T A D O S

* Resultante de Tracciones (Kp) ..................... 587.79* Resultante de Viento (Kp) ......................... 121.08* Esfuerzo de Angulo (Kp) ........................... 708.87* Angulo de Cruceta (GRA) ........................... 339.00

* Realizados los cálculos será necesario instalar un PH 11/800, para soportar el esfuerzoejercido por el haz de cables que confluyen en el apoyo.

APOYO 3 (FINAL DE LÍNEA)

D A T O S VANO NUM SECC. TENSE VIENTO FLECHA(m.) CONDUCT. CONDUCT. (Kg.) (Kg/m) (m.)

30.00 1 T95 500.00 4.036 0.59

R E S U L T A D O S

* Esfuerzo Final Línea (Kp) ......................... 500.00

* Realizados los cálculos será necesario instalar un PH-11/630, para soportar el esfuerzoejercido por el haz de cables que confluye en el apoyo.



RESUMEN DE LOS APOYOS B.T. A INSTALAR

Nº DE APOYO TIPO DE APOYO ESFUERZO ALTURAAPOYO 1 P.H. 630 11APOYO 2 P.H. 800 11APOYO 3 P.H. 630 11

Uno de los problemas será el coste de los apoyos por donde pasará la línea comoveremos finalmente en el presupuesto, pero de forma específica vamos a ver el precio delos apoyos de hormigón:

* Cada apoyo de Hormigón de 11 metros de altura con un esfuerzo máximo en elapoyo de 630, su precio asciende a 51.111 centiEuros, mientras que el apoyo de 11 metrosde altura con esfuerzo máximo de 800, asciende a 52.992 centiEuros.

2.9.4- Caída de tensión

De tal forma procedemos al estudio de la caída de tensión que habrá en el nuevo tramo de la LABT con sección en el puente de BT de 3x150+1x80 Rz y con un tendido sobre los apoyos de 3x95+1x54,6 Rz.

NU

M. N

OD

O

CO

NEX

IÓN

1

IND

UST

RIA

L N

OD

O

POT.

IND

UST

RIA

L A

CU

M. (

kW)

Nº S

ERVI

CIO

S IN

D. N

OD

O

Nº S

ERV.

IND

UST

RIA

LES

POTE

NC

IA C

ON

T. A

CU

M. (

kW)

POTE

NC

IA P

ASO

AC

UM

. (kW

)

CO

EF. S

IMU

L. R

ESU

LTA

NTE

INTE

NSI

DA

D (c

osj =

0,8

0)

LON

GIT

UD

TR

AM

O (

m)

CÓ

DIG

O C

ON

DU

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R

TIPO

CO

ND

UC

TOR

I. M

AXI

MA

ADM

ISIB

LE (A

)

MO

MEN

TO E

SPEC

IFIC

0

SATU

RA

CIO

N T

RA

MO

(%)

C.D

.T.

TRA

MO

(%)

C.D

.T. A

CU

MU

LAD

A (%

)

1 2 0 5 0 1 5,0 5,0 1,00 9 8 085 RZ-150 AL 250 4680 3,80 0,01 0,01

2 5 5 1 1 5,0 5,0 1,00 9 340 083 RZ-95 AL 200 3240 4,75 0,52 0,53



Como se muestra en la anterior tabla, la caída de tensión en el punto del suministro será de 0,52 % con lo cual cumple la normativa vigente para poder dar de alta dicho suministro.

La caída de tensión del suministro no puede superar el 7% con lo cual vemos que tendremos una buena caída de tensión.

Departamento de Ingeniería Electrónica Eléctrica i Automática

“ESTUDIO DE VIABILIDAD DE UN GRUPOEÓLICO”

Planos

Autor : JOSÉ IGNACIO ESTOPIÑÁ VILLORODirector : LLUÍS MASSAGUES VIDAL

Septiembre del 2003


PRESUPUESTO Página 1 de 59

“PRESUPUESTO”



PRESUPUESTO

1- CUADRO DE PRECIOS. 6

1.1- GENERADOR SÍNCRONO 6

1.1.1- Generador. 6

1.1.2- Montaje y acoplamiento. 6

1.2- MOLINO MULTIPALAS. 6

1.2.1- Fabricación de la torre. 6

1.2.2- Fabricación de los álabes y corona multipalas. 7

1.2.3- Fabricación de la carcasa. 7

1.2.4- Fabricación de las aletas de frenado y direccionamiento. 7

1.2.5- Fabricación de las zapatas de sustentación. 8

1.2.6- Fabricación de la plataforma y la escalera de acceso. 8

1.3- OBRA CIVIL. 9

1.3.1- Excavación de zanjas. 9

1.3.2- Excavación de zanja. 9

1.3.3- Excavación. 9

1.3.4- Carga mecánica. 10

1.3.5- Suministro de la tierra. 10

1.3.6- Perforación de la pared. 10

1.3.7- Realización de la cimentación. 11




1.4.1.- Colocación del conductor. 11

1.4.2- Clavado de la piqueta. 11

1.4.3- Colocación del conductor de Cobre. 12

1.5- INSTALACIÓN DE LA LÍNEA PRINCIPAL. 12

1.5.1- Colocación de la canalización. 12

1.5.2- Paso interior canalización 1x15 mm2. 12

1.5.3- Paso interior canalización 3x15 mm2. 13

1.6- EQUIPO DE MEDIDA Y CUADRO CONTROL. 13

1.6.1- Conexión de los contadores trifásicos. 13

1.6.2- Colocación y conexión del Magnetotérmico. 13

1.6.3- Colocación y conexión de los Interruptores. 14

1.6.4- Montaje y conexión de fusibles. 14

1.7- MONTAJE MOLINO MULTIPALAS. 14

1.7.1- Transporte de la Torre. 14

1.7.2- Montaje de la Torre. 15

1.7.3- Enclavamiento. 15

1.8- MONTAJE SISTEMA ACUMULADOR. 16

1.8.1- Colocación del banco acumulador. 16

1.8.2- Conexión del regulador. 16



2- CUADRO DE PRECIOS DESCOMPUESTOS. 17



2.3- OBRA CIVIL. 21









3.3- OBRA CIVIL. 35











4.3- OBRA CIVIL. 45






5- PRESUPUESTO ELECTRIF. DESDE LABT EXISTENTE. 57

6- RESUMEN DEL PRESUPUESTO DEL PROYECTO. 59



1- CUADRO DE PRECIOS.

1.1- GENERADOR SÍNCRONO

1.1.1- Generador.

Generador axial de la casa Mavilor serie MA-55 de imanespermanentes junto con la caja de engranajes.

TOTAL EJECUCIÓN MATERIAL………………1920,5 €(MIL NOVECIENTOS VEINTE EUROS con CINCUENTACÉNTIMOS DE EURO)

1.1.2- Montaje y acoplamiento.

Montaje y acoplamiento de la carcasa a núcleo estatórico yacoplamiento del rotor. Realización de placa de bornes y conexiones desalida de fases.

TOTAL EJECUCIÓN MATERIAL………………189,47(CIENTO OCHENTA Y NUEVE EUROS con CUARENTA Y SIETECÉNTIMOS DE EURO)

1.2- MOLINO MULTIPALAS.

1.2.1- Fabricación de la torre.

Es la realización de uniones por soldadura de los diferentestramos de acero. Mecanización, perforación, aplicación de pintura ysecado al exterior.

TOTAL EJECUCIÓN MATERIAL………………4981,51 €(CUATRO MIL NOVECIENTOS OCHENTA Y UN EUROS conCINCUENTA Y UN CÉNTIMOS DE EURO)



1.2.2- Fabricación de los álabes y corona multipalas.

Es la realización de uniones por soldadura de los diferentestramos de acero de la corona. Mecanización, perforación, aplicación depintura y secado al exterior. Mecanización, perforación, pintura y secadoal exterior de los álabes.

TOTAL EJECUCIÓN MATERIAL………………1196 €(MIL CIENTO NOVENTA Y SEIS EUROS)

1.2.3- Fabricación de la carcasa.

Es la realización de la soldadura de las paredes de la carcasa,mecanización, realización de taladros, aplicar pintura y secado alexterior.

TOTAL EJECUCIÓN MATERIAL………………309,25 €(TRESCIENTOS NUEVE EUROS con VEINTICINCO CÉNTIMOS DEEURO)

1.2.4- Fabricación de las aletas de frenado y direccionamiento.

Fabricación de las aletas de frenado y direccionamiento delaerogenerador multipalas, realización de las aletas por soldadura de lasdiferentes partes. Mecanización, realización de taladros, aplicación de lapintura y secado al exterior.

TOTAL EJECUCIÓN MATERIAL………………266,5 €(DOSCIENTOS SESENTA Y SEIS EUROS con CINCUENTACÉNTIMOS DE EURO)



1.2.5- Fabricación de las zapatas de sustentación.

Referente a la soldadura de las zapatas a la torre mecanizado,realización de taladros, aplicación de la pintura para anclajes y secado alexterior.

TOTAL EJECUCIÓN MATERIAL………………79,51 €(SETENTA Y NUEVE EUROS con CINCUENTA Y UN CÉNTIMOSDE EURO)

1.2.6- Fabricación de la plataforma y la escalera de acceso.

Referente a la soldadura de la estructura de la plataforma,soldadura de la barandilla, etc…

Montaje y soldadura de los tramos para escalera de acceso yrealización de taladros.

Pintura y secado interior a la torre.

TOTAL EJECUCIÓN MATERIAL………………159,33 €(CIENTO CINCUENTA Y NUEVE EUROS con TREINTA Y TRESCÉNTIMOS DE EURO)



1.3- OBRA CIVIL.

1.3.1- Excavación de zanjas.

Excavación de zanjas para el paso de las líneas eléctricas de 0,8metros de profundidad dentro de terreno compacto utilizandoretroexcavadora y colocación de tierras en los alrededores.

TOTAL EJECUCIÓN MATERIAL………………766,5 €(SETECIENTOS SESENTA Y SEIS EUROS con CINCUENTACÉNTIMOS DE EURO)

1.3.2- Excavación de zanja.

Excavación de zanja para el paso de las líneas eléctricas de tierra,de 0,7 metros de profundidad dentro de terreno compacto utilizandoretroexcavadora y colocación de tierras en los alrededores.

TOTAL EJECUCIÓN MATERIAL………………318,8 €(TRESCIENTOS DIECIOCHO EUROS con OCHENTA CÉNTIMOSDE EURO)

1.3.3- Excavación.

Excavación rectangular- circular de 6 metros de lado para lacimentación de la torre, con retroexcavadora y colocación de tierras enlos alrededores.

TOTAL EJECUCIÓN MATERIAL………………996 €(NOVECIENTOS NOVENTA Y SEIS EUROS)



1.3.4- Carga mecánica.

Carga mecánica y transporte de la tierra con camión de 7 T con unrecorrido máximo de 20 km.

TOTAL EJECUCIÓN MATERIAL………………146,4 €(CIENTO CUARENTA Y SEIS EUROS con CUARENTA CÉNTIMOSDE EURO)

1.3.5- Suministro de la tierra.

Suministro de la tierra seleccionada para el relleno, con camión de7 T con un recorrido máximo de 20 km.

TOTAL EJECUCIÓN MATERIAL………………148,8 €(CIENTO CUARENTA Y OCHO EUROS con OCHENTA CÉNTIMOSDE EURO)

1.3.6- Perforación de la pared.

Perforación de la pared posterior de la casa para sala de control,con repaso de la pared y el pintado.

TOTAL EJECUCIÓN MATERIAL………………56 €(CINCUENTA U SEIS EUROS)



1.3.7- Realización de la cimentación.

Realización de la cimentación de la base del aerogenerador conhormigón H-200 y posterior relleno de las zanjas.

TOTAL EJECUCIÓN MATERIAL………………2622 €(DOS MIL SEISCIENTOS VEINTIDOS EUROS)


1.4.1.- Colocación del conductor.

Colocación del conductor de cobre desnudo unipolar de 1x35mm2 montado superficialmente junto con la conexión a la torre.

TOTAL EJECUCIÓN MATERIAL………………43,2 €(CUARENTA Y TRES EUROS con VEINTE CÉNTIMOS DE EURO)

1.4.2- Clavado de la piqueta.

Clavado de la piqueta de conexión a Tierra de acero y recubiertode cobre de 2 metros de longitud, con un diámetro de 17,5, estándart,conectado y clavado a tierra.

TOTAL EJECUCIÓN MATERIAL………………143 €(CIENTO CUARENTA Y TRES EUROS)



1.4.3- Colocación del conductor de Cobre.

Colocación del conductor de Cobre desnudo unipolar 1x16 mm2montado y conectado adecuadamente.

TOTAL EJECUCIÓN MATERIAL………………36,8 €(TREINTA Y SEIS EUROS con OCHENTA CÉNTIMOS DE EURO)

1.5- INSTALACIÓN DE LA LÍNEA PRINCIPAL.

1.5.1- Colocación de la canalización.

Colocación de la canalización con un tubo de PVC corrugado de150 mm y de recubrimiento con hormigón H-200.

TOTAL EJECUCIÓN MATERIAL………………523 €(QUINIENTOS VEINTITRES EUROS)

1.5.2- Paso interior canalización 1x15 mm2.

Paso por el interior de la canalización del conductor de Cobre dedesignación UNE vv 0,6/1 bipolar de 1x15 mm2.

TOTAL EJECUCIÓN MATERIAL………………78 €(SETENTA Y OCHO EUROS)




Paso por el interior de la canalización del conductor de Cobre dedesignación UNE vv 0,6/1 tetrapolar de 3x15 mm2.

TOTAL EJECUCIÓN MATERIAL………………128 €(CIENTO VEINTIOCHO EUROS)

1.6- EQUIPO DE MEDIDA Y CUADRO CONTROL.

1.6.1- Conexión de los contadores trifásicos.

Conexión de los contadores trifásicos de la energía activa yreactiva sobre raíles con la posterior realización de las conexiones.

TOTAL EJECUCIÓN MATERIAL………………358 €(TRESCIENTOS CINCUENTA Y OCHO EUROS)

1.6.2- Colocación y conexión del Magnetotérmico.

Colocación y conexión del magnetotérmico 9 A, de intensidadnominal, tripolar, tipo pía y fijado a presión.

TOTAL EJECUCIÓN MATERIAL………………136 €(CIENTO TREINTA Y SEIS EUROS)



1.6.3- Colocación y conexión de los Interruptores.

Colocación y conexión de los interruptores Diferencial de 20 Ade intensidad nominal, tretrapolar con sensibilidad 0,03 A y fijado apresión. Conexión de los contadores.

TOTAL EJECUCIÓN MATERIAL………………166 €(CIENTO SESENTA Y SEIS EUROS)

1.6.4- Montaje y conexión de fusibles.

Montaje y conexión de los fusibles y del seccionador.

TOTAL EJECUCIÓN MATERIAL………………154 €(CIENTO CINCUENTA Y CUATRO EUROS)

1.7- MONTAJE MOLINO MULTIPALAS.

1.7.1- Transporte de la Torre.

Transporte de la Torre, del rotor Multipalas, del generador alemplazamiento y de la caja de engranajes. Mediante camión de 7Toneladas.

TOTAL EJECUCIÓN MATERIAL………………96 €(NOVENTA Y SEIS EUROS)



1.7.2- Montaje de la Torre.

Montaje y elevación de la Torre, del rotor Multipalas, delgenerador y de la caja multiplicadora. Y acoplamiento del sistema.

TOTAL EJECUCIÓN MATERIAL………………208 €(DOSCIENTOS OCHO EUROS)

1.7.3- Enclavamiento.

Enclavamiento a anclajes y montado de las aletas conectadoposteriormente.

TOTAL EJECUCIÓN MATERIAL………………53 €(CINCUENTA Y TRES EUROS)



1.8- MONTAJE SISTEMA ACUMULADOR.

1.8.1- Colocación del banco acumulador.

Colocación del banco acumulador de energía, Fulmen 48V,1200Ah. Realización de la conexión al cuadro de control y al regulador.

TOTAL EJECUCIÓN MATERIAL………………1940 €(MIL NOVECIENTOS CUARENTA EUROS)

1.8.2- Conexión del regulador.

Conexión del regulador LEO 25ª, 48V al banco acumulador.Conexión del regulador I-5, de 15ª, 48V al banco acumulador.Conexión del inversor y el cargador Sunny Boy 2500.

TOTAL EJECUCIÓN MATERIAL………………2606 €(DOS MIL SEISCIENTOS SEIS EUROS)



2- CUADRO DE PRECIOS DESCOMPUESTOS.


2.1.1- Generador.


- Materiales……………1782 €- Mano de Obra……….103 €- Costes indirectos…….35 €

TOTAL EJECUCIÓN MATERIAL………………1920,5 €



- Mano de Obra……….159,47 €- Costes indirectos……30 €

TOTAL EJECUCIÓN MATERIAL………………189,47






- Materiales…………… 4351,51 €- Mano de Obra……….600 €- Costes indirectos……30 €




- Materiales…………… 950 €- Mano de Obra………. 240 €- Costes indirectos…… 6 €

TOTAL EJECUCIÓN MATERIAL………………1196 €





- Materiales…………… 180,25 €- Mano de Obra………. 123 €- Costes indirectos…… 6 €












2.3- OBRA CIVIL.











2.3.3- Excavación.


- Mano de Obra………. 987 €- Costes indirectos…… 9 €




- Mano de Obra………. 142,4 €- Costes indirectos…… 4 €









2.4.1- Colocación del conductor.












- Materiales…………… 7 €- Mano de Obra………. 27,8 €- Costes indirectos…… 3 €






CANTIDAD UNIDADES DESCRIPCIÓN PRECIO TOTAL1 UD GENERADOR

AXIAL MA-551320,5 1320,5

1 UD CAJAENGANAJES

600 600

1 UD PLACA DEBORNES

18 18

2 UD COJINETESCARGA RADIAL-

AX

60,5 121

0,08 L PINTURAIMPRESIÓN 1ª

CAPA

0,65 0,052

0,07 L PINURAACRÍLICA 2ª

CAPA

0,75 0,052

0,035 L DISOLVENTE 2,1 0,073




CANTIDAD UNIDADES DESCRIPCIÓN PRECIO TOTAL2 UD PINTURA

IMPRIMACIÓN 1ºCAPA

60,5 242

4 L PINTURAACRÍLICA 2ª

CAPA

8 40

4 L DISOLVENTE 12 12100 L PLANCHA DE

ACERO A 34 MM3 300

80 L LÁMINA DEACERO A 300

MM

21 1680


MM

36 2592


CAPA

8 8


ACERO A 34 MM3 12

6 L PLANCHA DEACERO A 34 MM

2 12



3.3- OBRA CIVIL.

CANTIDAD UNIDADES DESCRIPCIÓN LONGITUD TOTAL(M3)1 M3 SUMINISTRO TIERRA

CAMIÓN DE 7 T30 8

1 M3 CARGA MECÁNICACAMIÓN DE 7 T

37 28

1 M3 RETROEXCAVADORACAZO 400 MM

37 69,2

1 M3 HORMIGÓN H-200 35 23,8


CANTIDAD UNIDADES DESCRIPCIÓN PRECIO TOTAL8 H CONDUCTOR

UNIPOLAR 1X35MM2

4 32

5 L CONDUCTORUNIPOLAR 1X16

MM2

4 20

10 UD PIQUETA DETIERRA 2M

7 70

1 UD ACCESORIOS 2 2




CANTIDAD UNIDADES DESCRIPCIÓN PRECIO TOTAL25 M CONDUCTOR

TETRAPOLAR3X15

4 100

50 M CONDUCTORUNIPOLAR 1X15

1 50

40 L TUBO PVC150MM

4 160

160 L TUBO PVC 40MM 2 3204 M3 HORMIGÓN H-

200 ARIDO54 216


CANTIDAD UNIDADES DESCRIPCIÓN PRECIO TOTAL4 UD FUSIBLE 9 363 UD INTERRUTOR

MAGNETO 9A36 108

1 UD CONTADORTRIF. ACTIVA

150 150

1 UD CONTADORTRIF. REACTIVA

180 180

4 UD INTERRUTORAUTOMÁTICO

12 48

5 UD CONTACTORES 18 901 UD SECCIONADOR 90 90




CANTIDAD UNIDADES DESCRIPCIÓN PRECIO TOTAL2 H CAMIÓN 7 T 48 962 H CAMIÓN GRÚA 61 1221 UD ACCESORIOS 18 18


CANTIDAD UNIDADES DESCRIPCIÓN PRECIO TOTAL1 UD ACUMULADOR

FULMEN1900 1900

4 M CONDUCTOR PIRELLIFLEC 1X10MM

3 12

1 UD REGULADOR LEO 48V 260 2601 UD REGULADOR I-15 76 761 UD INVERSOR/CARGADOR 2210 22102 M CONDUCTOR PIRELLI

FLEC 1X102 4





4.1.1- Generador.


CANTIDAD UNIDADES DESCRIPCIÓN PRECIO TOTAL1 UD GENERADOR AXIAL

MA-551320,5 1320,5

1 UD CAJA ENGANAJES 600 600




CANTIDAD UNIDADES DESCRIPCIÓN PRECIO TOTAL2 H OFICIAL 1ª

ELECTRICISTA15 30

1 H OFICIAL 2ªELECTRICISTA

13,5 13,5

0,5 H OFICIAL 1ªPINTOR

13,6 6,8

1 UD PLACA DEBORNES

18 18

2 UD COJINETESCARGA RADIAL-

AX

60,5 121

0,08 L PINTURAIMPRESIÓN 1ª

CAPA

0,65 0,052

0,07 L PINURAACRÍLICA 2ª

CAPA

0,75 0,052

0,035 L DISOLVENTE 2,1 0,073

TOTAL EJECUCIÓN MATERIAL………………189,47







MONTADOR15 105

6 H OFICIAL 2ªMONTADOR

12 72

6 H OFICIAL 1ªSOLDADOR

15 90


15 75

2 H OFICIAL 1ªPINTOR

13 26


12 24

2 UD PINTURAIMPRIMACIÓN 1º

CAPA

60,5 121

0,084 L PINTURAACRÍLICA 2ª

CAPA

8 0,67

0,07 L DISOLVENTE 12 0,8480 L LÁMINA DE

ACERO A 300MM

21 1680


MM

36 2592

15 H AQUIPO YELEMENTOS DE

SOLDADURA

13 195







MONTADOR15 107

6 H OFICIAL 1ªMONTADOR

15 90


12 60


CAPA

60,5 242


CAPA

8 40


ACERO A 34 MM3 300


SOLDADURA

13 195

15 H GRUPOELECTRÓGENO

10 150







MONTADOR15 60


15 60

1 UD OFICIAL 2ªPINTOR

12 12

0,5 UD PINTURAIMPRIMACIÓN 1º

CAPA

60,5 30,25


CAPA

8 8


ACERO A 34 MM3 12


SOLDADURA

13 65


10 50







MONTADOR15 30


15 45


12 24


CAPA

60,5 60,5


CAPA

8 2

0,5 L DISOLVENTE 12 615 L PLANCHA DE

ACERO A 34 MM2 30


SOLDADURA

13 39


20/30 KVA

10 30







MONTADOR15 15


15 15

0,5 UD OFICIAL 2ªPINTOR

12 6


CAPA

60,5 15


CAPA

8 0,67

0,07 L DISOLVENTE 12 0,842 L PLANCHA DE

ACERO A 34 MM2 4


SOLDADURA

13 13


20/30 KVA

10 10









MONTADOR15 30


15 30


12 12


CAPA

60,5 30,25


CAPA

8 1,28

0,15 L DISOLVENTE 12 1,84 L PLANCHA DE

ACERO A 34 MM2 8


SOLDADURA

13 26


20/30 KVA

10 20




4.3- OBRA CIVIL.



CANTIDAD UNIDADES DESCRIPCIÓN PRECIO TOTAL3,5 H OFICIAL 1ª ALBAÑIL 15 52,53,5 H PEON 12 47,2524 H RETROEXCAVADORA

CAZO 400 MM28 672




CANTIDAD UNIDADES DESCRIPCIÓN PRECIO TOTAL2,4 H OFICIAL 1ª ALBAÑIL 15 362,4 H PEON 12 28,89 H RETROEXCAVADORA

CAZO 400 MM28 252




4.3.3- Excavación.


CANTIDAD UNIDADES DESCRIPCIÓN PRECIO TOTAL12 H OFICIAL 1ª ALBAÑIL 15 18012 H PEON 12 14424 H RETROEXCAVADORA

CAZO 400 MM28 672




CANTIDAD UNIDADES DESCRIPCIÓN PRECIO TOTAL6,1 H CAMIÓN DE 7 T 24 146,6




CANTIDAD UNIDADES DESCRIPCIÓN PRECIO TOTAL6,2 H CAMIÓN DE 7 T 24 148,8






CANTIDAD UNIDADES DESCRIPCIÓN PRECIO TOTAL1,2 H OFICIAL 1ª ALBAÑIL 15 181,2 H PEÓN 15 181 H OFICIAL 2ª PINTOR 12 121 UD PINTURA INTERIOR 6 6




CANTIDAD UNIDADES DESCRIPCIÓN PRECIO TOTAL3,2 H OFICIAL 1ª ALBAÑIL 15 483,2 H PEÓN 15 481 H CAMIÓN

HORMIGONERA90 90

45 M3 HORMIGÓN H-200 54 24301 UD ACCESORIOS VARIOS 6 6





4.4.1- Colocación del conductor.


CANTIDAD UNIDADES DESCRIPCIÓN PRECIO TOTAL0,4 H OFICIAL 1ª

ELECTRICISTA15 6

0,4 H OFICIAL 2ªELECTRICISTA

13 5,2

8 H CONDUCTORUNIPOLAR 1X35

MM2

4 32





ELECTRICISTA15 30


13 26

1 H OFICIAL 1ºALBAÑIL

15 15

10 UD PIQUETA DETIERRA 2M

7 70

1 UD ACCESORIOS 2 2






CANTIDAD UNIDADES DESCRIPCIÓN PRECIO TOTAL0,6 H OFICIAL 1ª

ELECTRICISTA15 9

0,6 H OFICIAL 2ªELECTRICISTA

13 7,8

5 L CONDUCTORUNIPOLAR 1X16

MM2

4 20








ELECTRICISTA15 45


13 39

3 H OFICIAL 1ªALBAÑIL

15 45

3 H PEÓN 6 1830 L TUBO PVC

150MM4 120

20 L TUBO PVC 40MM 2 404 M3 HORMIGÓN H-

200 ARIDO54 216







ELECTRICISTA15 15


13 13

50 M CONDUCTORUNIPOLAR 1X15

1 50





ELECTRICISTA15 15


13 13

25 M CONDUCTORTETRAPOLAR

3X15

4 100








ELECTRICISTA15 15


13 13

1 UD CONTADORTRIF. ACTIVA

150 150

1 UD CONTADORTRIF. REACTIVA

180 180





ELECTRICISTA15 15


13 13

3 UD INTERRUTORMAGNETO 9A

36 108







ELECTRICISTA15 15


13 13

4 UD INTERRUTORAUTOMÁTICO

12 48

5 UD CONTACTORES 18 90





ELECTRICISTA15 15


13 13

4 UD FUSIBLE 9 361 UD SECCIONADOR 90 90







CANTIDAD UNIDADES DESCRIPCIÓN PRECIO TOTAL2 H CAMIÓN 7 T 48 96





ELECTRICISTA15 30


13 26

2 H PEON 6 122 H CAMIÓN GRÚA 61 1221 UD ACCESORIOS 18 18







ELECTRICISTA15 15


13 26

2 H PEON 6 12








ELECTRICISTA15 15


13 13

1 UD ACUMULADORFULMEN

1900 1900

4 M CONDUCTORPIRELLI FLEC

1X10MM

3 12





ELECTRICISTA15 30


13 26

1 UD REGULADOR LEO 48V 260 2601 UD REGULADOR I-15 76 761 UD INVERSOR/CARGADOR 2210 22102 M CONDUCTOR PIRELLI

FLEC 1X102 4




5- PRESUPUESTO ELECTRIFICACIÓN DESDE LABT EXISTENTE.

El siguiente presupuesto está realizado mediante los programas de ENDESA para la extracción del presupuesto de dicho suministro. Se pretende dar dos soluciones para la nueva electrificación.

Para el cálculo del siguiente presupuesto, parte de la forma de cálculo de presupuestos realizador por la ingeniería de Endesa S.L.

Dicha ingeniería utiliza el programa G.O.M. para el cálculo delpresupuesto a partir de las partidas que se presentan a continuación:

CODIGO DESCRIPCIÓN CANTIDAD

Red aérea de B.T. BA1210 TENDIDO CABLE RZ 3x95 AL/54,6 ALM TENSADA 340 mBB1020 APOYO MADERA CLASE V 11 m BT EN TIERRA 7 UdBC1030 APOYO HORMIGON 11 m 630DAN BT EN TIERRA 2 UdBC1035 APOYO HORMIGON 11 m 800 DAN BT EN TIERRA 1 UdBE1382 AMARRE DOBLE ALINEAC. 3X95/54,6 APOYO MADERA 7 UdBE1387 AMARRE DOBLE ANGULO 3X95/54,6 AP. HORMIGON-CHAPA 2 UdBE1410 AMARRE SENCILLO RZ 3x95/54,6 AP. HORMIGON-CHAPA METALICA 2 UdBG2000 CONEXION LINEA 3x95/54,6 DERIVACION 3x50-25 ó 3x50/54,6 1 Ud

BH1950 METROS ACOMETIDA RZ 4x25 AL TENSADA -SOLO CABLE- 10 mBH1960 CONJUNTO AMARRES ACOMETIDA (APOYO FACHADA) 2 UdBJ1010 PUESTA A TIERRA NEUTRO BT EN APOYO HORMIGON 1 UdBV1100 COMPLEMENTO M3 ROCA 3 m3

X35101 MANIOBRA RED AEREA BT Z.P. CON REALIZACION DE TRABAJOS 1 UdX35111 COLOCAR HASTA 50 AVISOS EN POBLACION INFERIOR A 15000 1 Ud

Las posiciones del cuadro anterior hacen referencia a los trabajos que debenrealizarse para llevar a cabo la electrificación de la vivienda.



El estudio económico referente a la electrificación de la vivienda a partir de lared eléctrica existente, resulta:

Cantidad Unidades Constructivas Precio Unitario Precio Total

340Tendido Cable RZ 3x95AL/54,6Tensada

6,77 2301,80

7 Apoyo Madera ClaseV 11m BT Tierra 286,95 2008,65

2Apoyo Hormigon 11m 630 Dan BTTierra

911,21 1822,42

1Apoyo Hormigon 11m 800 Dan BTTierra

946,61 946,61

7 Amarre Doble Alin.3X95/54,6 A.Madera 40,56 283,92

2Amarre Doble Angulo 3X95/54,6 A.Hormigon-Chapa

43,86 87,72

2Amarre Sencillo RZ 3x95/54,6 A.Hormigón-Chapa Metalica

21,91 43,82

1 Conexión Línea 3x95/54,6 Derivacion3x50-25 ó 3x50/54,6

33,44 33,44

10Metros Acometida RZ 4x25 AL Tensada-Solo Cable-

2,56 25,6

2Conjunto Amarres Acometida (ApoyoFachada)

56,89 113,78

1Puesta a Tierra Neutro BT ApoyoHormigon

157,48 157,48

3 Complemento M3 Roca 126,95 380,85

Cantidad Mano de Obra Precio Unitario Precio Total1 Maniobra Red Aerea BT Z.P. Con

Realizacion de Trabajos57,63 57,63

1 Colocar Hasta 50 Avisos en PoblaciónInferior a 15000

51,93 51,93

Total sin recargos: Propio…………………………………3275,63 € Baremo………………………………..5040,02 € Global…………………………………8315,65 €

Recargos: DOP Dir. Obra y Proyecto….8%.......................665,25 €

Total con recargos: Propio…………………………………3537,68 € Baremo………………………………..5443,22 € Global…………………………………8980,90 €

Total valoración en Euros………………………………….8.980,90 € (OCHO MIL NOVECIENTOS OCHENTA EUROS con NOVENTA

CÉNTIMOS DE EURO).



6- RESUMEN DEL PRESUPUESTO DEL PROYECTO.

RESUMEN PRESUPUESTO PRECIO TOTAL (€)

Generador Síncrono 2109,97Molino Multipalas 8073,1Obra Civil 5066,5Instalación de la puesta a tierra 222,0Instalación de la línea principal 729,0Equipo de medida y control 814,0Montaje Molino 357,0Montaje sistema acumulador 4546,0P.E.M (Precio Ejecución Material) 21.917,57B.I. (Beneficio Industrial 6,6%) 1.446,56G.G. (Gastos Generales 13%) 2.849,28P.E.C. (Precio de Ejecución por Contrato) 26.213,41I.V.A. (Impuesto Valor Añadido 16%) 4.194,14

TOTAL PRESUPUESTO 30.407,55 €

EL PRESUPUESTO ASCIENDE A: Treinta mil cuatrocientos siete euros concincuenta y cinco céntimos de euro.


PLIEGO DE CONDICIONES Página 1 de 37

“PLIEGO DE CONDICIONES”



INDICE

1. PLIEGO DE CONDICIONES ADMINISTRATIVAS.

1.1. Naturaleza y Objeto del Pliego de Condiciones. 7

1.2. Condiciones Generales. 7

1.3. Documentación del Contrato de Obra. 7

1.4. Autoridad del Técnico Director de la Obra, e Inspección Facultativa. 8

1.5. Corresponde al Constructor. 9

1.6. Reglamentos y Normas. 10

1.7. Materiales. 10

1.8. Ejecución de las Obras. 11

1.8.1- Comienzo. 11

1.8.2.- Plazo de Ejecución. 11

1.8.3.- Libro de Ordenes. 11

1.9. Interpretación y Desarrollo del Proyecto. 12

1.10. Obras Complementarias. 12

1.11. Modificaciones. 13

1.12. Contradicciones y Omisiones del Proyecto. 13

1.13. Obra Defectuosa. 13



1.14. Medios Auxiliares. 14

1.15. Conservación de las Obras. 14

1.16. Recepción de las Obras. 14

1.16.1.- Recepción Provisional. 14

1.16.2.- Plazo de Garantía. 14

1.16.3- Recepción Definitiva. 15

1.17. Contratación de la Empresa. 15

1.17.1- Modo de Contratación. 15

1.17.2- Presentación. 15

1.17.3- Selección. 15

1.17.4- Subcontratos. 15

1.18. Permisos y Licencias. 16

2. PLIEGO DE CONDICIONES ECONÓMICAS.

2.1. Abono de la Obra. 17

2.2. Fianzas. 17

2.2.1- Fianza Provisional. 17

2.2.2- Ejecución de Trabajos con Cargo a la Fianza. 18

2.2.3- De su Devolución en General. 18

2.2.4- Devolución de la Fianza en el Caso de Efectuarse Recepciones Parciales. 18

2.3. Precios. 18



2.4. Revisión de Precios. 19

2.5. Penalizaciones. 19

2.6. Contrato. 19

2.7. Responsabilidades. 19

2.8. Rescisión del Contrato. 20

2.9. Liquidación en Caso de Rescisión del Contrato. 20

3. PLIEGO DE CONDICIONES FACULTATIVAS

3.1. Normas a seguir. 21

3.2. Personal. 21

3.3. Reconocimiento y Ensayos Previos. 21

3.4. Ensayos. 22

3.4.1- Introducción. 22

3.4.2- Conductores. 22

3.4.3-Alumbrado. 22

3.4.4. Aparellaje. 23

3.5- Puesta a Tierra. 23

4. PLIEGO DE CONDICONES TÉCNICAS.

4.1 Condiciones Generales. 24

4.1.1- Objeto del Pliego 24

4.1.2- Descripción de las Obras que Comprende. 25



4.1.3- Programa de Trabajo. 25

4.1.4- Planteamiento de las Obras. 26

4.1.5- Iniciación y Prosecución de las Obras. 26

4.1.6- Planos de Detalles de las Obras. 26

4.1.7- Variaciones. 26

4.1.8- Conservación del Entorno Urbano. 26

4.1.9- Limpieza Final de las Obras. 27

4.1.10- Señalización de las Obras. 27

4.1.11- Responsabilidad del Contratista Durante la Ejecución de las Obras. 27

4.2. Condiciones de los Materiales. 29

4.2.1- Control Previo de los Materiales. 29

4.2.2- Condiciones Gen. de Materiales de la Obra Civil. 29

4.3. Condiciones Especificas de los Materiales de Obra Civil. 30

4.3.1- Morteros de Cemento. 30

4.3.2- Arena. 31

4.3.3- Materiales Para el Relleno de Zanjas. 31

4.3.4- Encofrados. 32



4.4. Condiciones Especificas de los Materiales Eléctricos y de la Torre. 33

4.4.1- Electrificación y Iluminación de la Vivienda. 33

4.4.1.1- Conductores. 33

4.4.1.2- Cuadros de Distribución. 33

4.4.1.3- Interruptores Magnetotermicos y Diferenciales. 34

4.4.2- Montaje de la Torre y del sistema de control. 35

4.4.2.1- Tubería de la Torre. 35

4.4.2.2- Hormigón de la Torre. 35

4.4.2.3- Pintura de torre, carcasa y escalera. 35

4.4.2.4- Aleta estabilizadora. 35

4.4.2.5- Escalera de la torre. 35

4.4.2.6- Palas del molino. 36

4.4.2.7- Sistema de desorientación del captador. 36

4.4.2.8- Útiles para el montaje. 36

4.4.2.9- Cargador para baterías. 36

4.4.2.10- Baterías. 36

4.4.2.11- Armarios. 36

4.4.2.12- Bornes de potencia. 37

4.4.2.13- Fusibles y portafusibles. 37

4.4.2.14- Interruptor automático. 37



PLIEGO DE CONDICIONES.

1. PLIEGO DE CONDICIONES ADMINISTRATIVAS.

1.1. Naturaleza y Objeto del Pliego de Condiciones.

Tiene por finalidad regular la ejecución de las obras fijando los niveles técnicos yde calidad exigibles, precisando las intervenciones que corresponden, según el contrato ycon arreglo a la legislación aplicable, a la propiedad, al contratista o constructor de lamisma, sus técnicos y encargados, así como las relaciones entre todos ellos y suscorrespondientes obligaciones en orden al cumplimiento del contrato de obra.

1.2. Condiciones Generales.

El presente pliego de condiciones tiene por objeto definir al contratista el alcancedel trabajo y la ejecución cualitativa del mismo. El trabajo eléctrico consistirá en lainstalación eléctrica completa, para alumbrado publico de los accesos al parque SantaMónica así como el alumbrado publico del interior del mismo, y la electrificación yiluminación de la nave destinada a oficinas del parque. Incluyendo todas las actuacionesque se tengan que realizar para llevar a cabo dichas instalaciones.

1.3. Documentación del Contrato de Obra.

Integran el contrato los siguientes documentos relacionados por orden de prelaciónen cuanto al valor de sus especificaciones en caso de omisión o aparente contradicción:

1. Las condiciones fijadas en el propio documento de contrato de empresa oarrendamiento de obra, si existiere.

2. El pliego de condiciones.3. El resto de la documentación de Proyecto (memoria, planos, mediciones y

presupuesto).

Las órdenes e instrucciones de la dirección facultativa de las obras se incorporan alproyecto como interpretación, complemento o precisión de sus determinaciones.En cada documento, las especificaciones literales prevalecen sobre las gráficas y en losplanos, la cota prevalece sobre la medida a escala.



1.4. Autoridad del Técnico Director de la Obra, e InspecciónFacultativa.

El adjudicatario ejecutará la obra bajo la dirección de un técnico facultativo, concapacidad legal al respecto, cuya libre designación comunicará al ayuntamiento porescrito antes de iniciarla.

Corresponde la inspección general de la obra al Excmo. Sr. alcalde, a losconcejales en quienes delegue y al secretario o funcionarios a quienes éste designe; y lafacultativa altécnico con titulación profesional adecuada y suficiente que en cualquier momentodetermine la corporación, y a la falta de designación expresa, al jefe del servicio municipala que la obra corresponda, bajo la superior autoridad del jefe de la unidad de quien éstedependa.

La inspección general de la obra tendrá libre acceso a la misma en todo momento,para las comprobaciones que estime del caso, y asimismo podrá recabar la presentación dedocumentos justificativos del cumplimiento de las obligaciones contractuales y facturas desuministro de materiales acopiados en la obra o incorporados a su ejecución, al efecto deverificar sus cualidades y características.

La inspección facultativa, además de los cometidos atribuidos a la inspeccióngeneral, tendrá especialmente los siguientes:

- Facilitar a la dirección facultativa y al personal del adjudicatario la interpretacióndel proyecto de obra y su ejecución.

- Verificar en todo momento el curso de la obra, cumplimiento de las condicionesdel contrato, desarrollo del mismo con arreglo al proyecto, sistema general detrabajo, etapas o plazos del programa de ejecución personal empleado ycompetencia técnica y práctica del mismo, según proceda y rechazar el que noresponda a la capacidad de su oficio.

- Comprobar los acopios de material, sus características y estado y su adecuación alcurso de las obras, determinar los análisis de aquél que estime procedentes yrechazar los materiales inadecuados o imperfectos.

- Advertir las anomalías que se produzcan y autorizar la suspensión o aplazamientoparcial de la obra por plazo no superior a ocho días o proponer mayor plazo cuandolo aconsejen circunstancias de seguridad, defensa del patrimonio arqueológico ojardinero de la Ciudad, naturaleza distinta a la prevista de las unidades de obras arealizar o circunstancia meteorológicas.

- Disponer señalización de obras en ejecución, sin perjuicio de la responsabilidad delcontratista a este respecto.

- Comprobar las cimentaciones dispuestas en la obra y disponer lo procedente parasu adecuación a la naturaleza del terreno.

- Proponer las modificaciones que vengan aconsejadas sobre el proyecto, durante suejecución, por el estado, naturaleza o accidente del terreno o de la obra, porrazones técnicas o por la de los materiales disponibles.



- Autorizar la utilización, materiales, mano de obra especiales que faciliten la labor,sin mengua de su perfección.

- Verificar la fabricación del material a emplear en la obra, previa comunicación delnombre y señas del fabricante a quien lo haya encomendado, en su caso, eladjudicatario.

- Establecer los plazos parciales de ejecución de la obra, cuando no vengandeterminados en el proyecto, oferta del contratista o acuerdo de adjudicación.

- Asumir personalmente y bajo su responsabilidad en caso de urgencia o gravedad,la dirección inmediata de determinadas operaciones o trabajos en curso, para locual el Contratista deberá poner a su disposición el personal y material de la obra.

- Acreditar al contratista las obras realizadas conforme a lo dispuesto en losdocumentos del Contrato.

- Participar en las recepciones provisionales y definitivas, redactar la liquidación dela obra, conforme a las normas legales establecidas.

- El contratista está obligado a prestar su colaboración a la inspección facultativapara el normal cumplimiento de las funciones a éste encomendadas.

1.5. Corresponde al Constructor.

Organizar los trabajos de construcción, redactando los planes de obra que seprecisen y proyectando o autorizando las instalaciones provisionales y medios auxiliaresde la obra.

Elaborar un plan de seguridad y salud en el trabajo en el que se analicen, estudien,desarrollen y complementen las previsiones contenidas en el estudio o estudio básico, enfunción de su propio sistema de ejecución de la obra.

Ostentar la jefatura de todo el personal que intervenga en la obra y coordinar lasintervenciones de los subcontratistas.

Asegurar la idoneidad de todos y cada uno de los materiales y elementosconstructivos que se utilicen, comprobando los preparados en obra y rechazando, poriniciativa propia o por prescripción del técnico director, los suministros o prefabricadosque no cuenten con las garantías o documentos de idoneidad requeridos por las normas deaplicación.

Custodiar el libro de órdenes y seguimiento de la obra, y dar el enterado a lasanotaciones que se practiquen en el mismo.

Facilitar, con antelación suficiente, los materiales precisos para el cumplimiento desu cometido.

Preparar las certificaciones parciales de obra y la propuesta de liquidación final.Suscribir con el Promotor las actas de recepción provisional y definitiva.



Concertar los seguros de accidentes de trabajo y de daños a terceros durante laobra.

El trabajo de contratista incluye el diseño y preparación de todos los planos,diagramas, especificaciones, lista de material y requisitos para la adquisición e instalacióndel trabajo.

1.6. Reglamentos y Normas.

Todas las unidades de obra se ejecutarán cumpliendo las prescripciones indicadasen los reglamentos de seguridad y normas técnicas de obligado cumplimiento para estetipo de instalaciones, tanto de ámbito nacional, autonómico como municipal, así como,todas las otras que se establezcan en la memoria descriptiva del mismo.

Se adaptarán además, a las presentes condiciones particulares que complementaránlas indicadas por los reglamentos y normas citadas.

El Contratista está obligado a cumplir cuantas leyes, disposiciones, estatutos, etc.rijan las relaciones laborales, en vigor, o que en lo sucesivo se dicten.

1.7. Materiales.

Todos los materiales empleados serán de primera calidad. Cumplirán lasespecificaciones y tendrán las características indicadas en el proyecto y en las normastécnicas generales, y además en las de la compañía distribuidora de Energía, para este tipode materiales.

Toda especificación o característica de materiales que figuren en uno solo de losdocumentos del Proyecto, aún sin figurar en los otros es igualmente obligatoria.En caso de existir contradicción u omisión en los documentos del proyecto, el Contratistaobtendrá la obligación de ponerlo de manifiesto al Técnico Director de la obra, quiendecidirá sobre el particular. En ningún caso podrá suplir la falta directamente, sin laautorización expresa.

Una vez adjudicada la obra definitivamente y antes de iniciarse esta, el Contratistapresentara al Técnico Director los catálogos, cartas muestra, certificados de garantía o dehomologación de los materiales que vayan a emplearse. No podrá utilizarse materiales queno hayan sido aceptados por el Técnico Director.



1.8. Ejecución de las Obras.

1.8.1- Comienzo.

El contratista dará comienzo la obra en el plazo que figure en el contratoestablecido con la propiedad, o en su defecto a los quince días de la adjudicacióndefinitiva o de la firma del contrato.

El contratista está obligado a notificar por escrito o personalmente en forma directaal técnico director la fecha de comienzo de los trabajos.

1.8.2.- Plazo de Ejecución.

La obra se ejecutará en el plazo que se estipule en el contrato suscrito con lapropiedad o en su defecto en el que figure en las condiciones de este pliego. Cuando elcontratista, de acuerdo, con alguno de los extremos contenidos en el presente pliego decondiciones, o bien en el contrato establecido con la propiedad, solicite una inspecciónpara poder realizar algún trabajo anterior que esté condicionado por la misma, vendráobligado a tener preparada para dicha inspección, una cantidad de obra que corresponda aun ritmo normal de trabajo.

Cuando el ritmo de trabajo establecido por el contratista, no sea el normal, o bien apetición de una de las partes, se podrá convenir una programación de inspeccionesobligatorias de acuerdo con el plan de obra.

1.8.3.- Libro de Ordenes.

El contratista dispondrá en la obra de un libro de ordenes en el que se escribirán lasque el técnico director estime darle a través del encargado o persona responsable, sinperjuicio de las que le dé por oficio cuando lo crea necesario y que tendrá la obligación defirmar el enterado.



1.9. Interpretación y Desarrollo del Proyecto.

La interpretación técnica de los documentos del proyecto, corresponde al técnicodirector.

El contratista está obligado a someter a éste cualquier duda, aclaración ocontradicción que surja durante la ejecución de la obra por causa del proyecto, ocircunstancias ajenas, siempre con la suficiente antelación en función de la importancia delasunto.

El contratista se hace responsable de cualquier error de la ejecución motivado porla omisión de ésta obligación y consecuentemente deberá rehacer a su costa los trabajosque correspondan a la correcta interpretación del proyecto.

El contratista está obligado a realizar todo cuanto sea necesario para la buenaejecución de la obra, aún cuando no se halle explícitamente expresado en el pliego decondiciones o en los documentos del proyecto.

El contratista notificará por escrito o personalmente en forma directa al técnicodirector, y con suficiente antelación las fechas en que quedarán preparadas parainspección, cada una de las partes de obra para las que se ha indicado la necesidad oconveniencia de la misma o para aquellas que, total o parcialmente deban posteriormentequedar ocultas. De las unidades de obra que deben quedar ocultas, se tomaran antes deello, los datos precisos para su medición, a los efectos de liquidación y que sean suscritospor el técnico director de hallarlos correctos. De no cumplirse este requisito, la liquidaciónse realizará en base a los datos o criterios de medición aportados por éste.

1.10. Obras Complementarias.

El contratista tiene la obligación de realizar todas las obras complementarias quesean indispensables para ejecutar cualquiera de las unidades de obra especificadas encualquiera de los documentos del proyecto, aunque en el, no figuren explícitamentemencionadas dichas obras complementarias.

Todo ello sin variación del importe contratado.



1.11. Modificaciones.

El contratista está obligado a realizar las obras que se le encarguen resultantes demodificaciones del proyecto, tanto en aumento como disminución o simplementevariación, siempre y cuando el importe de las mismas no altere en más o menos de un 25%del valor contratado.

La valoración de las mismas se hará de acuerdo, con los valores establecidos en elpresupuesto entregado por el contratista y que ha sido tomado como base del contrato.El técnico director de obra está facultado para introducir las modificaciones de acuerdocon su criterio, en cualquier unidad de obra, durante la construcción, siempre que cumplanlas condiciones técnicas referidas en el proyecto y de modo que ello no varíe el importetotal de la obra.

1.12. Contradicciones y Omisiones del Proyecto.

Lo mencionado en el pliego de condiciones y omitido en los planos o viceversa,habrá de ser ejecutado como si estuviera expuesto en ambos documentos.

En caso de contradicción entre los planos y el pliego de condiciones, prevalecerálo prescrito en este último.

Las omisiones en los planos y pliegos de condiciones o las descripción es erróneasde los detalles de la obra que sean indispensables para llevar a cabo el espíritu o intenciónexpuestos en los planos y pliego de condiciones, y que por uso y costumbre deban serrealizados, no solo no eximen al Contratista de la obligación de ejecutar estos detalles dela obra omitidos, o erróneamente descritos, si no que por el contrario, deberán serejecutados como si hubiera sido completa y correctamente especificados en los planos ypliego de condiciones.

1.13. Obra Defectuosa.

Cuando el contratista halle cualquier unidad de obra que no se ajuste a loespecificado en el proyecto o en este pliego de condiciones, el técnico director podráaceptarlo o rechazarlo; en el primer caso, éste fijará el precio que crea justo con arreglo alas diferencias que hubiera, estando obligado el contratista a aceptar dicha valoración, enel otro caso, se reconstruirá a expensas del contratista la parte mal ejecutada sin que ellosea motivo de reclamación económica o de ampliación del plazo de ejecución.



1.14. Medios Auxiliares.

Serán de cuenta del contratista todos los medios y máquinas auxiliares que seanprecisas para la ejecución de la obra. En el uso de los mismos estará obligado a hacercumplir todos los reglamentos de seguridad en el trabajo vigentes y a utilizar los mediosde protección a sus operarios.

1.15. Conservación de las Obras.

Es obligación del contratista la conservación en perfecto estado de las unidades deobra realizadas hasta la fecha de la recepción definitiva por la propiedad, y corren a sucargo los gastos derivados de ello.

1.16. Recepción de las Obras.

1.16.1.- Recepción Provisional.

Una vez terminadas las obras, tendrá lugar la recepción provisional y para ello sepracticará en ellas un detenido reconocimiento por el técnico director y la propiedad enpresencia del contratista, levantando acta y empezando a correr desde ese día el plazo degarantía si se hallan en estado de ser admitida.

De no ser admitida se hará constar en el acta y se darán instrucciones al contratistapara subsanar los defectos observados, fijándose un plazo para ello, expirando el cual seprocederá a un nuevo reconocimiento a fin de proceder a la recepción provisional.

1.16.2.- Plazo de Garantía.

El plazo de garantía será como mínimo de un año, contado desde la fecha de larecepción provisional, o bien el que se establezca en el contrato también contado desde lamisma fecha.

Durante este período queda a cargo del contratista la conservación de las obras yarreglo de los desperfectos causados por asiento de las mismas o por mala construcción,no así los posibles desperfectos por vandalismo.



1.16.3- Recepción Definitiva.

Se realizará después de transcurrido el plazo de garantía de igual forma que laprovisional.

A partir de esta fecha cesará la obligación del contratista de conservar y reparar asu cargo las obras si bien subsistirán las responsabilidades que pudiera tener por defectosocultos y deficiencias de causa dudosa.

1.17. Contratación de la Empresa.

1.17.1- Modo de Contratación.

El conjunto de las instalaciones se adjudicaran a una única la empresa, escogidapor el concurso-subasta.

1.17.2- Presentación.

Las empresas seleccionadas para dicho concurso deberán presentar sus proyectosen sobre lacrado, antes de la fecha indicada en el domicilio del propietario.

1.17.3- Selección.

La empresa escogida será anunciada la semana siguiente a la conclusión del plazode entrega.

Dicha empresa será escogida de mutuo acuerdo entre el propietario y el director dela obra, sin posible reclamación por parte de las otras empresas concursantes.

1.17.4- Subcontratos.

Sin necesidad de especificación vienen comprendidas en el contrato lasprestaciones auxiliares necesarias para la realización y determinación de la obra deconformidad al proyecto.



La utilización por el contratista de prestaciones y servicios auxiliares de tercero noimplica conformidad con ella ni subroga a éste, frente a la corporación, en los derechos deaquél, ni releva a dicho contratista de sus obligaciones y responsabilidades.

El adjudicatario realizará las prestaciones con el personal necesario para eldesarrollo del programa y plazos de la obra, mediante las relaciones de trabajo o vínculoprofesional establecidos por la legislación vigente, que se entenderán concertadas entreaquel y éste con indemnidad del ayuntamiento.

Las disposiciones sobre remuneración y demás condiciones de trabajo, seguridad ehigiene y previsión laboral afectan inexcusablemente al contratista y su incumplimiento,aparte de la jurisdicción a quién corresponda su cumplimiento implica el de este contrato.La subcontratación de una parte o la totalidad de la obra, no podrá realizarse sin la debidarevisión y autorización de ésta por parte de la inspección facultativa.

1.18. Permisos y Licencias.

El Contratista deberá obtener a sus costas todos los permisos y licencias necesariaspara la ejecución de las obras, corriendo a su cargo la confección de todos los documentos(proyecto, certificado y boletines), y trámites necesarios para la legalización de cadainstalación, ante el servicio de industria de la Generalitat de Catalunya. Las instalacionesno se considerarán concluidas hasta que dichos trámites estén totalmente cumplimentados.



2. PLIEGO DE CONDICIONES ECONÓMICAS.

2.1. Abono de la Obra.

En el contrato se deberá fijar detalladamente la forma y plazos que se abonarán lasobras.

Las liquidaciones parciales que puedan establecerse tendrán carácter dedocumentos provisionales a buena cuenta, sujetos a las certificaciones que resulten de laliquidación final. No suponiendo, dichas liquidaciones, aprobación ni recepción de lasobras que comprenden.

Terminadas las obras se procederá a la liquidación final que se efectuará deacuerdo con los criterios establecidos en el contrato.

2.2. Fianzas.

2.2.1- Fianza Provisional.

La obra se adjudicara por concurso-subasta pública, y el depósito provisional paratomar parte en ella se especificará en el anuncio de la misma y su cuantía será deordinario, y salvo estipulación distinta en el pliego de condiciones particulares vigente enla obra, de un tres por ciento (3 por 100) como mínimo, del total del presupuesto decontrata.

El contratista a quien se haya adjudicado la ejecución de una obra o servicio para lamisma, deberá depositar en el punto y plazo fijados en el anuncio de la subasta o el que sedetermine en el pliego de condiciones particulares del proyecto, la fianza definitiva que seseñale y, en su defecto, su importe será el diez por cien (10 por 100) de la cantidad por laque se haga la adjudicación de la obra, fianza que puede constituirse en cualquiera de lasformas especificadas en el apartado anterior.

El plazo señalado en el párrafo anterior, y salvo condición expresa establecida en elpliego de condiciones particulares, no excederá de treinta días naturales a partir de la fechaen que se le comunique la adjudicación, y dentro de él deberá presentar el adjudicatario lacarta de pago o recibo que acredite la constitución de la fianza a que se refiere el mismopárrafo.



La falta de cumplimiento de este requisito dará lugar a que se declare nula laadjudicación, y el adjudicatario perderá el depósito provisional que hubiese hecho paratomar parte en la subasta.

2.2.2- Ejecución de Trabajos con Cargo a la Fianza.

Si el Contratista se negase a hacer por su cuenta los trabajos precisos para ultimarla obra en las condiciones contratadas, el técnico facultativo, en nombre y representacióndel propietario, los ordenará ejecutar a un tercero, o, podrá realizarlos directamente poradministración, abonando su importe con la fianza depositada, sin perjuicio de lasacciones a que tenga derecho el propietario, en el caso de que el importe de la fianza nobastare para cubrir el importe de los gastos efectuados en las unidades de obra que nofuesen de recibo.

2.2.3- De su Devolución en General.

La fianza retenida será devuelta al contratista en un plazo que no excederá detreinta (30) días una vez firmada el acta de recepción definitiva de la obra. La propiedadpodrá exigir que el contratista le acredite la liquidación y finiquito de sus deudas causadaspor la ejecución de la obra, tales como salarios, suministros, subcontratos...

2.2.4- Devolución de la Fianza en el Caso de Efectuarse RecepcionesParciales.

Si la propiedad, con la conformidad del técnico facultativo, accediera a hacerrecepciones parciales, tendrá derecho el contratista a que se le devuelva la parteproporcional de la fianza.

2.3. Precios.

El contratista presentará, al formalizarse el contrato, relación de los precios de lasunidades de obra que integran el proyecto, los cuales de ser aceptados tendrán valorcontractual y se aplicarán a las posibles variaciones que puedan haber.

Estos precios unitarios, se entiende que comprenden la ejecución total de la unidadde obra, incluyendo todos los trabajos aún los complementarios y los materiales así comola parte proporcional de imposición fiscal, las cargas laborales y otros gastos repercutibles.

En caso de tener que realizarse unidades de obra no previstas en el proyecto, sefijará su precio entre el técnico director y el contratista antes de iniciar la obra y sepresentará a la propiedad para su aceptación o no.



2.4. Revisión de Precios.

En el contrato se establecerá si el contratista tiene derecho a revisión de precios yla fórmula a aplicar para calcularla. En defecto de esta última, se aplicará a juicio deltécnico director alguno de los criterios oficiales aceptados.

2.5. Penalizaciones.

Por retraso en los plazos de entrega de las obras, se podrán establecer tablas depenalización cuyas cuantías y demoras se fijarán en el contrato.

2.6. Contrato.

El contrato se formalizará mediante documento privado, que podrá elevarse aescritura pública a petición de cualquiera de las partes. Comprenderá la adquisición detodos los materiales, transporte, mano de obra, medios auxiliares para la ejecución de laobra proyectada en el plazo estipulado, así como la reconstrucción de las unidadesdefectuosas, la realización de las obras complementarias y las derivadas de lasmodificaciones que se introduzcan durante la ejecución, éstas últimas en los términosprevistos.

La totalidad de los documentos que componen el proyecto técnico de la obra seránincorporados al contrato y tanto el contratista como la propiedad deberán firmarlos entestimonio de que los conocen y aceptan.

2.7. Responsabilidades.

El Contratista es el responsable de la ejecución de las obras en las condicionesestablecidas en el proyecto y en el contrato. Como consecuencia de ello vendrá obligado ala demolición de lo mal ejecutado y a su reconstrucción correctamente sin que sirva deexcusa el que el técnico director haya examinado y reconocido las obras.

El contratista es el único responsable de todas las contravenciones que él o supersonal cometan durante la ejecución de las obras u operaciones relacionadas con lasmismas.

También es responsable de los accidentes o daños que por errores, inexperiencia oempleo de métodos inadecuados se produzcan a la propiedad a los vecinos o terceros engeneral.



El contratista es el único responsable del incumplimiento de las disposicionesvigentes en la materia laboral respecto de su personal y por tanto los accidentes quepuedan sobrevenir y de los derechos que puedan derivarse de ellos.

2.8. Rescisión del Contrato.

Se consideraran causas suficientes para la rescisión del contrato las siguientes:

- Muerte o incapacitación del Contratista.- La quiebra del contratista.- Modificación del proyecto cuando produzca alteración en más o menos 25% del

valor contratado.- Modificación de las unidades de obra en número superior al 40% del original.- La no iniciación de las obras en el plazo estipulado cuando sea por causas ajenas a

la propiedad.- La suspensión de las obras ya iniciadas siempre que el plazo de suspensión sea

mayor de tres meses.- Incumplimiento de las condiciones del contrato cuando implique mala fe.- Terminación del plazo de ejecución de la obra sin haberse llegado a completar ésta.- Actuación de mala fe en la ejecución de los trabajos.- Destajar o subcontratar la totalidad o parte de la obra a terceros sin la autorización

del técnico director y la propiedad.-

2.9. Liquidación en Caso de Rescisión del Contrato.

Siempre que se rescinda el contrato por causas anteriores o bien por acuerdo deambas partes, se abonará al contratista las unidades de obra ejecutadas y los materialesacopiados a pie de obra y que reúnan las condiciones y sean necesarios para la misma.Cuando se rescinda el contrato llevará implícito la retención de la fianza para obtener losposibles gastos de conservación de el período de garantía y los derivados delmantenimiento hasta la fecha de nueva adjudicación.



3. PLIEGO DE CONDICIONES FACULTATIVAS

3.1. Normas a seguir.

El diseño de la instalación eléctrica estará de acuerdo con las exigencias orecomendaciones expuestas en la última edición de los siguientes códigos:

1. Reglamento Electrotécnico de Baja Tensión e Instrucciones Complementarias.2. Normas UNE.3. Publicaciones del Comité Electrotécnico Internacional (CEI).4. Plan nacional y Ordenanza General de Seguridad e Higiene en el trabajo.5. Normas de la Compañía Suministradora.6. Lo indicado en este pliego de condiciones con preferencia a todos los códigos y

normas.

3.2. Personal.

El Contratista tendrá al frente de la obra un encargado con autoridad sobre losdemás operarios y conocimientos acreditados y suficientes para la ejecución de la obra.El encargado recibirá, cumplirá y transmitirá las instrucciones y ordenes del técnicodirector de la obra.

El contratista tendrá en la obra, el número y clase de operarios que haga falta parael volumen y naturaleza de los trabajos que se realicen, los cuales serán de reconocidaaptitud y experimentados en el oficio. El Contratista estará obligado a separar de la obra, aaquel personal que a juicio del Técnico Director no cumpla con sus obligaciones, realice eltrabajo defectuosamente, bien por falta de conocimientos o por obrar de mala fe.

3.3. Reconocimiento y Ensayos Previos.

Cuando lo estime oportuno el técnico director, podrá encargar y ordenar el análisis,ensayo o comprobación de los materiales, elementos o instalaciones, bien sea en fábrica deorigen, laboratorios oficiales o en la misma obra, según crea más conveniente, aunqueestos no estén indicados en este pliego.

En el caso de discrepancia, los ensayos o pruebas se efectuarán en el laboratoriooficial que el Técnico Director de obra designe.

Los gastos ocasionados por estas pruebas y comprobaciones, serán por cuenta delContratista.



3.4. Ensayos.

3.4.1- Introducción.

Antes de la puesta en servicio del sistema eléctrico, el Contratista habrá de hacerlos ensayos adecuados para probar, a la entera satisfacción del técnico director de obra,que todo equipo, aparatos y cableado han sido instalados correctamente de acuerdo con lasnormas establecidas y están en condiciones satisfactorias del trabajo.

Se realizara la comprobación de que se cumplen todas las especificaciones delproyecto, para cada una de las partes que componen el sistema eléctrico, así como todaslas características especificas de los materiales.

Todos los ensayos serán presenciados por el ingeniero que representa el técnicodirector de obra.

Los resultados de los ensayos serán pasados en certificados indicando fecha ynombre de la persona a cargo del ensayo, así como categoría profesional.

3.4.2- Conductores.

Los conductores, antes de ponerse en funcionamiento, se someterán a un ensayo deresistencia de aislamiento entre las fases y entre fase y tierra.

En los conductores enterrados, estos ensayos de resistencia de aislamiento se haránantes y después de efectuar el rellenado y compactado.

3.4.3-Alumbrado.

Para el alumbrado se medirán la resistencia de aislamiento de todos los aparatos(armaduras, tomas de corriente, etc...), que han sido conectados, a excepción de lacolocación de las lámparas.



3.4.4. Aparellaje.

- Antes de poner el aparellaje bajo tensión, se medirá la resistencia de aislamiento decada embarrado entre fases y entre fases y tierra. Las medidas deben repetirse conlos interruptores en posición de funcionamiento y contactos abiertos.

- Todo relé de protección que sea ajustable será calibrado y ensayado, usandocontador de ciclos, caja de carga, amperímetro y voltímetro, según se necesite.

- Se dispondrá, en lo posible, de un sistema de protección selectiva. De acuerdo conesto, los relés de protección se elegirán y coordinarán para conseguir un sistemaque permita actuar primero el dispositivo de interrupción más próximo a la falta.

- El contratista preparará curvas de coordinación de relés y calibrado de éstos paratodos los sistemas de protección previstos.

- Todos los interruptores automáticos se colocarán en posición de prueba y cadainterruptor será cerrado y disparado desde su interruptor de control. Losinterruptores deben ser disparados por accionamiento manual y aplicando corrientea los relés de protección. Se comprobarán todos los enclavamientos.

3.4.5- Puesta a Tierra.Se comprobará la puesta a tierra para determinar la continuidad de los cables de tierra ysus conexiones y se medirá la resistencia de los electrodos de tierra.



4. PLIEGO DE CONDICONES TÉCNICAS.

4.1 Condiciones Generales.

4.1.1- Objeto del Pliego

El presente documento se refiere a las condiciones que han de cumplir las unidadesde obras y sus materiales, integrantes en la ejecución de las obras de las instalacionestanto, del Molino de viento y aerogenerador en el término municipal de Masdenverge,como de la electrificación de la vivienda.

Las condiciones aquí establecidas se exigen para proporcionar las garantíassuficientes de buen funcionamiento de todos los elementos integrantes en las instalaciones,asignando asimismo, las normas de seguridad y duración, tanto de los componentes de losproyectos, como de las redes de alimentación de energía eléctrica, correspondientes a losmismos, admitiendo para los mencionados elementos, el uso considerado normal en estetipo de instalaciones.

También se indican en los presentes pliegos, los ensayos, que en la recepción delos aparatos y dispositivos auxiliares de los mismos, podrán ser efectuados por la direcciónfacultativa de la obra, así como la forma y entidad que deba efectuar éstos.

Todos los elementos, aparatos, componentes, aparellaje, etc.. deberán seracompañados en caso de que la dirección facultativa así lo exija, de los correspondientescertificados, redactados por el fabricante, suministrador o contratista de los mismos, y enlos cuales se indicará la marca del fabricante, las características técnicas, así como lasdimensiones geométricas, pruebas a las que han sido sometidos y se consideran comorepresentativos de los mismos.

Se presentarán asimismo los certificados extendidos por Laboratorios oficiales silos tuvieran y los de Normalización que sean exigibles oficialmente.



4.1.2- Descripción de las Obras que Comprende.

Las obras objeto del presente pliego de condiciones son las anteriormentemencionadas y que se describen a continuación, en general con expresión de suscaracterísticas especiales.

- Electrificación y iluminación de la vivienda.

a- Instalación y montaje de las instalaciones. Comprende la instalación de luminariasy sus circuitos de mando, con sus equipos eléctricos necesarios, incluyendolámparas, reactancias, condensadores, interruptores y demás accesorios que seannecesarios para su perfecto funcionamiento, así como la instalación de las tomas decorriente, con todos los accesorios necesarios.

b- Red de distribución. En las redes de distribución, se incluye el tendido de loscables de suministro en bandejas y tubos preparadas al efecto, incluyéndose losdispositivos y accesorios necesarios para garantizar un perfecto aislamiento, asícomo las conexiones y soportes correspondientes.

c- Acometidas y Cuadros de Control. Comprenden todas las cajas o armarios que seprevean para garantizar una fácil maniobra de encendido y apagado, así como lanecesaria protección de los elementos eléctricos de la red y seguridad en caso deaverías y contactos a elementos conductores.

d- Prueba de puesta a punto de la instalación. Comprende el conjunto de pruebas quese juzguen necesarias para la comprobación de las instalaciones en su aspectofotométrico, eléctrico, mecánico, químico, para asegurar la puesta apunto delsistema.

4.1.3- Programa de Trabajo.

En las obras que a criterio de la inspección facultativa lo requiera y antes delcomienzo de éstas, el contratista someterá a la aprobación de la misma, un programa detrabajo con especificación de los plazos parciales y fechas de terminación de las distintasunidades de obra.

Este plan una vez aprobado se incorporará a éste pliego y adquirirá, por tanto,carácter contractual.



4.1.4- Planteamiento de las Obras.

Antes de iniciar la ejecución de la obra se procederá al replanteo de la misma sobreel terreno, extendiéndose acta firmada por ambas panes, y durante la ejecución serealizarán los replanteos parciales que interesen al contratista o a la inspección facultativa,uno y otros a sus costas, y con responsabilidad técnica y económica a su cargo, aún en elcaso en que éste nos lo haya requerido.

4.1.5- Iniciación y Prosecución de las Obras.

Después de firmado por ambas partes el contrato, el contratista deberá comenzarlas obras dentro del plazo señalado.

Siendo el tiempo uno de los elementos del contrato, el contratista proseguirá laobra con la mayor diligencia empleando aquél medio y métodos de realización queaseguren su terminación no más tarde de la fecha establecida al efecto, o a la fecha a quese haya ampliado el tiempo estipulado para la terminación.

4.1.6- Planos de Detalles de las Obras.

El Contratista presentará todos los píanos o esquemas de detalle que se estimenecesario para la ejecución de las obras contratadas.

4.1.7- Variaciones.

Se entenderá comprendidas en el objeto del contrato las modificaciones parciales olos complementos de obras o suministros que la dirección facultativa determine o que ajuicio de la misma resulten necesarias por causa no previstas, dentro de los límitesautorizados, mediante las rectificaciones adecuadas o reformas del proyecto.

4.1.8- Conservación del Entorno Urbano.

El Contratista prestará especial atención al efecto que puedan tener las distintasoperaciones e instalaciones que necesite realizar para la ejecución del contrato, sobre laestética y el entorno de las zonas en que se hallan las obras.



En tal sentido cuidará de los árboles, mobiliario urbano, vallas y demás elementosque puedan ser dañados durante las obras, para que sean debidamente protegidas enevitación de posibles destrozos que, de producirse, serán restaurados a su costa.

4.1.9- Limpieza Final de las Obras.

Una vez que las obras se hayan terminado, todas las instalaciones, depósitos yedificios construidos con carácter temporal para el servicio de la obra, deberán serdesmontados y los lugares de su emplazamiento restaurados de forma original.

Todo se ejecutará de forma que las zonas afectadas queden completamente limpiasy en condiciones estéticas acorde con el paisaje circulante.

4.1.10- Señalización de las Obras.

Todas las obras deberán estar perfectamente delimitadas, tanto frontal comolongitudinalmente, mediante vallas, u otros elementos análogos de característicasaprobadas por los servicios técnicos municipales, de forma que cierren totalmente la zonade trabajo.

Deberá protegerse del modo indicado cualquier obstáculo en aceras o calzadas,para libre y segura circulación de vehículos y peatones, tales como montones deescombros, materiales para la reconstrucción del pavimento, zanjas abiertas, maquinaria yotros elementos.

Cuando sea necesario se colocarán los discos indicadores reglamentarios, ademásde lo establecido en las ordenanzas vigentes.

4.1.11- Responsabilidad del Contratista Durante la Ejecución de lasObras.

El Contratista será responsable durante la ejecución de las obras de todos los dañosy perjuicios, directos o indirectos, que se puedan ocasionar a cualquier persona, propiedado servicio público o privado, como consecuencia de los actos, omisiones o negligenciasdel personal a su cargo o una deficiente organización de las obras.

Durante el periodo de garantía, será responsable de los perjuicios que puedanderivarse de materiales o trabajos incorrectos.



Los servicios públicos o privados que resulten dañados deberán ser reparados, a sucosta, de manera inmediata, previo aviso a los mismos y de acuerdo a sus instrucciones.

Las personas que resulten perjudicadas deberán ser compensadas a su costa,adecuadamente.

Las propiedades públicas o privadas que resulten dañadas deberán ser reparadas, asu costa, restableciendo sus condiciones primitivas o compensando los daños o perjuicioscausados, en cualquier forma aceptable.

Asimismo, el contratista será responsable de todos los objetos que se encuentren odescubran durante la ejecución de las obras, debiendo dar inmediatamente cuenta de loshallazgos a la dirección facultativa de las mismas y colocarlos bajo su custodia.



4.2. Condiciones de los Materiales.

4.2.1- Control Previo de los Materiales.

Todos los materiales empleados, aún los no relacionados en este pliego, deberánser de primera calidad y salvo indicación contraria, completamente nuevos sin haber sidoutilizados, aún cuando fuera con carácter de muestra o experimental.

Una vez adjudicada la obra definitivamente y antes de la instalación, el contratistapresentará a la dirección facultativa, los catálogos, cartas muestras, etc., que se relacionanen la recepción de los distintos materiales.

No se podrán emplear materiales sin que previamente hayan sido aceptados por ladirección facultativa.

Este control previo no constituye su recepción definitiva, pudiendo ser rechazadospor la dirección facultativa aún después de colocados, si no cumpliesen las condicionesexigidas en este pliego de condiciones, debiendo ser reemplazados por el contratista, porotros que cumplan con las calidades exigidas.

Se realizarán cuantos análisis y pruebas necesarias para la comprobación de lacalidad se ordenen por la dirección facultativa, aunque éstos no estén indicados en estePliego, los cuales se realizarán en los laboratorios asignados por el ayuntamiento o en losque, en cada caso, indique la dirección facultativa de la obra, siendo los gastosocasionados por cuenta del Contratista.

4.2.2- Condiciones Generales de los Materiales de la Obra Civil.

Todos los materiales empleados en la obra civil de este proyecto deberán cumplirlas especificaciones que se indican particularmente para cada uno de ellos en los artículosde este pliego.

Independientemente de estas especificaciones, el director de obra está facultadopara ordenar los análisis y pruebas que crea conveniente y estime necesarias para la mejordefinición de las características de los materiales empleados.



4.3. Condiciones Especificas de los Materiales de Obra Civil.

4.3.1- Morteros de Cemento.

- Definición.

Masa construida por árido fino, cemento y agua. Eventualmente puede conteneralgún producto de adición para mejorar sus propiedades, cuya utilización deberá habersido previamente aprobada por la Dirección Facultativa.

- Materiales.

a- Árido fino. Se define como árido fino a emplear en morteros, al material granularcompuesto por partículas duras y resistentes, del cual pasa por el tamiz H4ASTMun mínimo del 90%.

b- Cemento. Los mismos empleados para la ejecución del hormigón.c- Agua. Los mismos empleados para hormigones.

- Tipos y dosificaciones

Para su empleo en las distintas clases de obras, se establecen los siguientes tipos ydosificaciones de morteros de cemento Portland.MCP-2 para encofrados y enlucidos.

Dosificación por m3:0,883 de árido fino0,265 de agua600 Kg. de cemento Portland

MCP-5 para fábrica de ladrillos y mampostería ordinaria.

Dosificación por m3:1,100 de árido fino0,255 de agua250 Kg. de cemento Pórtland

- Fabricación del mortero.

La mezcla podrá a mano o mecánicamente. En el primer caso se hará sobre unasuperficie impermeable.



El cemento y la arena se mezclarán en seco, hasta conseguir un productohomogéneo de color uniforme. A continuación se añadirá el agua estrictamente necesariapara que, una vez batida la masa, tenga la consistencia adecuada para su aplicación enobra.

Solamente se fabricará el mortero preciso para su aplicación inmediata,rechazándose todo aquel que haya empezado a fraguar y el que no haya sido empleadodentro de los cuarenta y cinco minutos (45 mm) que sigan a su amasado.

4.3.2- Arena.

Se utilizará únicamente arena de río, que deberá cumplir, que el material granularcompuesto por partículas duras y resistentes, del cual pasa por el tamiz H4ASTM unmínimo del 90%.

La arena tendrá menos del 5 % del tamaño inferior a 0,15 mm. para los hormigonesimpermeables, cumpliendo en el intervalo marcado por estos límites las condiciones decomposición granulométricas determinadas para el árido general.

La humedad superficial de la arena deberá permanecer constante, por lo menosdurante cada jornada de trabajo, debiendo el Contratista tomar las disposiciones necesariaspara conseguirlo, así como los medios para poder determinar en obra su valor de un modorápido y eficiente.

4.3.3- Materiales Para el Relleno de Zanjas.

Los materiales a emplear serán suelos o materiales locales sacados de la mismaexcavación de la zanja, siempre que cumplan las condiciones que a continuación seconcretan.

No podrán emplearse tierras cuya densidad máxima en el proctor modificadomayor sea de 1,85 Kg. No contendrán elementos mayores de 10 cm. de diámetro, encantidad superior a un 15 %.



4.3.4- Encofrados.

Elemento de madera, metálico o material análogo destinado a servir de molde parala ejecución de obras de hormigón, mortero o similar.

- Materiales.

Los encofrados serán de madera, metálicos o de cualquier otro material aprobadopor la Inspección Facultativa.

- Características generales.

Los encofrados, cualquiera que sea del material que estén hechos deben reuniranálogas condiciones de eficacia.

Serán suficientemente extensos para impedir pérdidas apreciables de lechada, dadoel modo de compactación previsto.

Tanto las uniones como las piezas que constituyen los encofrados deberán proveerla resistencia y rigidez necesarias para que, durante el endurecimiento del hormigón, no seproduzcan esfuerzos anormales ni desplazamientos.

Las caras interiores de los encofrados deben ser tales que los parapetos dehormigón no presenten bombeos, resaltos ni rebajas.

En los encofrados de madera, las juntas entre las distintas tablas deben permitir elentumecimiento de dichas tabla, sin dejar escapar la lechada del cemento, durante elhormigonado.

Tanto las superficies interiores de los encofrados como los productos aplicados aellos, no contendrán sustancias nocivas para el hormigón.

- Ejecución.

Los encofrados de madera se humedecerán para evitar la absorción del agua deamasado del hormigón. La Inspección Facultativa podrá autorizar el empleo de tipos ytécnicas especiales cuyos resultados hayan sido sancionados por la práctica.Al objeto de facilitar la separación de las piezas que constituyen los encofrados, podráhacerse uso de descofrados tomando las precauciones pertinentes.



- Recepción.

No se autorizarán aquellos encofrados que presenten restos de amasadas antiguasen sus caras interiores y se rechazarán aquellas piezas de hormigón que no presenten elaspecto requerido.

4.4. Condiciones Especificas de los Materiales Eléctricos y de laTorre.

4.4.1- Electrificación y Iluminación de la Vivienda.

4.4.1.1- Conductores.

Serán suministradas por casa de conocida solvencia en el mercado.

Los conductores utilizados para la instalación, serán flexibles, cableados, aisladosen PVC, del tipo RV-06/l KV, o del tipo H07V-K.

4.4.1.2- Cuadros de Distribución.

El cuadro de distribución cumplirá la norma CEI 23-51 que permite al instaladorcertificar cuadros y centralitas realizados instalando aparatos de mando, maniobra,protección, medición y señalización en cajas fabricadas bajo las siguientes condiciones:

- Las cajas deben contar con la declaración de conformidad con la Norma CEI 23-49 redactada por el fabricante y la potencia disipable máxima Pinv debe serconocida.

- La aplicación deberá realizarse para ambientes con temperaturas no superiores a25º pero que eventualmente pueden llegar hasta 35º.

- La tensión no debe ser superar a 440V.- A la intensidad de corto circuito presunta en el punto de instalación no debe ser

superior a 10 KA. o bien los cuadros deben estar protegidos por dispositivoslimitadores con un límite de intensidad no mayor de l5 KA.

- Características técnicas.

El cuadro de distribución será de superficie y de material plástico, con grado deprotección IP 65 en versión de superficie para paredes de mampostería tradicional o decartón yeso.



Se caracterizan por su gran flexibilidad de instalación.

El cuadro esta dotado de carril EN 50022 para instalar aparatos modulares decualquier tipo y marca.

Los carriles estarán montados en un bastidor removible y con profundidadregulable preparado para alojar interruptores modulares de hasta 125A junto ainterruptores de hasta 63A separándolos mediante distanciadores, en el bastidor tambiénpodrán montarse placas para fijar aparatos no modulares y en la parte frontal podráninstalarse carátulas ciegas para instrumentos de medición, pulsadores y pilotos de diámetro22 mm, al no tener componentes metálicos pasantes, la caja permite obtener el dobleaislamiento previsto por la EN 60439-1.

Tendrá una resistencia al calor intenso y al fuego permitan colocarlos en lugares enlos que hay riesgo de incendio o explosión que admiten instalaciones AD-FT.

4.4.1.3- Interruptores Magnetotermicos y Diferenciales.

Toda la aparamenta será proporcionada por reconocidos fabricantes. Se entregara ala dirección facultativa una certificación con las normas que cumplen dicha aparamenta,así como una copia de los ensayos características, curvas de disparo,etc..

- Normas de referencia.

Interruptores magnetotermicos UNE EN 60898.Interruptores diferenciales UNE EN 61008-1.

- Características comunes.- Resistencia del frontal al impacto grado IK 06- Temperatura de instalación ºC -5 +60- Resistencia de las cajas al calor:

a- Termopresion con bola ºC 70b- Prueba de hilo incandescente ºC 960

- Resistencia de las partes activas al calor:

a- Termopresion con bola C 125b- Prueba de hilo incandescente ºC 960.



4.4.2- Montaje de la Torre y del sistema de control.

4.4.2.1- Tubería de la Torre.

Será de acero sin soldadura según DIN 2448/1629/3, material R-St 35 (resistenciaa la tracción de 340 a 440 N/mm2) probada con certificado de fabricación según DIN50049/2.2 con el perfil en L.

4.4.2.2- Hormigón de la Torre.

Será un de H-200 de consistencia fluida, con el tipo de cemento de II – S/35 conaditivo fluidificante y granulado calcáreo de diámetro máximo 20 mm.

4.4.2.3- Pintura de torre, carcasa y escalera.

En la primera capa:

Será de imprimación epoxy de 75 p de espesor de referencia EP Universal Primerde la marca Sigmadur o similar.

En la segunda capa:

Será de pintura acrílica de 70 II de espesor con una referencia de Gloss de la marcaSigmadur o similar.

4.4.2.4- Aleta estabilizadora.

Será de aleación ultraligera para colada “electrón” cuya composición es lasiguiente: 3% de Al, 1,5% de Zn, 0,3% de Mn, 0,2% de Si y el resto esta totalmenteformado por Mg.

4.4.2.5- Escalera de la torre.

La escalera de la torre será de tubo de acero A42/b de 45 mm de diámetro y S mmde espesor.



4.4.2.6- Palas del molino.

Las palas serán de fibra de vidrio endurecidos con poliéster de sección dobletrapezoidal y del perfil NACA 4412. Vendrán ensambladas por parte del proveedor delsistema con un sistema de regulación de paso “Powerflex” suministrado por Bergey andThompson Corporation.

4.4.2.7- Sistema de desorientación del captador.

Este serán del sistema patentado con el nombre “Autofurl” suministrado porBergey and Thompson Corparation.

4.4.2.8- Útiles para el montaje.

Todos los útiles y herramientas usados en la fabricación, montaje y puesta enmarcha de la máquina, deberán cumplir con la normativa vigente sobre Seguridad eHigiene en el trabajo.

4.4.2.9- Cargador para baterías.

Será un cargador para baterías de tracción de la serie ET para una tensión menor oigual a 40 Vc., con una característica de carga IUIa según normas DIN 41.772 y 41.773.

Será un cargador de carga rápida / máximo 7,5 horas para batería descargada en un80 %) de la marca Emisa del grupo Tudor o similar.

4.4.2.10- Baterías.

Serán de plomo de la serie SX del tipo específico 8SX55 de 48 V. de la firmaTudor o similar.

4.4.2.11- Armarios.

Serán estancos con grado de protección de IP559 y también de plásticoautoextinguible a 960 ºC, en 30 s. según la normativa CEI 695.2.1.

Tendrán puertas transparentes. Serán de la marca Merlín de la serie Prisma. ConPH o similar.



4.4.2.12- Bornes de potencia.

Estos bornes de potencia serán de la casa Entrelec o similar que permitan laconexión hasta un máximo de 70 mm2 de doble tornillo.

4.4.2.13- Fusibles y portafusibles.

Los fusibles serán de la clase gG y también gL tamaño 0 y 1 según la normativaUNE,1.103-80 y la propuesta UNE 21.103-89-2-1189, IEC 269-2-1/87 y VDE 0636/21 deIn de 80 A y de 50 A.

Los portafusibles serán de zócalo cerámico unipolares de tamaño igualmente 0 y 1de Simón serie 14 NH.

4.4.2.14- Interruptor automático.

La intensidad de uso será de 100 A. con protección magnetotérmico y un poder decorte de 25 kA.

En su interior llevará una bobina de disparo y un contacto auxiliar que llevará unasalida para la alarma en caso de disparo.

Será tripular con un mando rotativo . La marca será Merlin Gerin Compact. NS osimilar.

Tarragona, Septiembre del 2.003 José Ignacio Estopiñá Villoro.


ANEXOS Página 1 de 2

“ANEXOS”


ANEXOS Página 2 de 2

ÍNDICE:


1.2- ONDULADOR SUNNY BOY.

1.3- DATOS AEROGENERADOR.

M O L I N S D E V E N T

Memoria de Empresa


®

Molins de Vent TARRAGÓ®

Raval Santa Anna, 30-32E-43400 Montblanc

Email: [email protected]. / Fax: +34 977 860908

enero 2002



®

1 Resumen ejecutivo, pág. 4

2 Presentación de empresa e historia, pág. 4

3 Funcionamiento del molino de viento, pág. 8

4 Partes del molino de viento, pág. 8

5 Cálculo de una instalación, pág. 9

6 Características especiales de los molinos de viento TARRAGÓ, pág. 10

6.1 Sistema de frenado automático, pág. 10 6.2 Sistema de válvulas de la bomba de pistón, pág. 10 6.3 Sistema de regulación, pág. 10 6.4 Sistema de engrase, pág. 10 6.5 Características de los modelos, pág. 11 6.6 Rendimiento de los modelos, pág. 12

7 Aplicaciones de los molinos de viento TARRAGÓ, pág. 14

7.1 Suministro de agua a poblaciones, pág. 14 7.2 Suministro de agua en la agricultura y ganadería, pág. 14 7.2.1 Multi instalaciones en grandes explotaciones, pág. 14 7.2.2 Instalaciones en pequeñas explotaciones, pág. 15 7.3 Calidad del agua, pág. 15 7.4 Otras aplicaciones, pág. 15

8 Contacto, pág. 16


Molins de Vent TARRAGÓ® Memoria de Empresapág. 4 de 16

Figura 1: Embalaje y carga en la zona exte-rior de la sede de Molins de Vent TARRAGÓ®

1. Resumen ejecutivo

Este documento es una memoria de presenta-ción de Molins de Vent TARRAGÓ®, la empresa, sus productos y sistemas de bombeo de agua aprovechando energías renovables.

2. Presentación de Empresa e Historia

Molins de Vent TARRAGÓ® es una empresa dedi-cada a la producción, comercialización e insta-lación de molinos de viento para el bombeo de agua. Además, ofrece servicios de consultoría y gestión en instalaciones y explotaciones que utilizan la energía eólica para el bombeo de agua. El principal producto de Molins de Vent TARRAGÓ® son los molinos de viento multipala.

Molins de Vent TARRAGÓ® fue fundada en 1984, aunque los orígenes de la actividad se remon-tan al año 1964. En 1964, el fundador Josep Tarragó i Vilarrubí, a la edad de 16 años, cons-truyó su primer molino de viento para el uso personal.

En 1984 empieza la actividad comercial de Molins de Vent TARRAGÓ®. La empresa, origi-nariamente de carácter regional, instaló sus primeros molinos de viento en la comarca deno-minada La Conca de Barberà (ver Figura 2). La Conca de Barberà tiene una superfície total de 648,80 km2, con una densidad de población de 27,96 h/km2.(1)

(1): www.pradesmontsant.com





Molins de Vent TARRAGÓ® expandió muy pronto sus actividades al resto de Cataluña, la península e Islas Baleares (ver Figura 3). En la península ibérica destaca la gran cantidad de molinos ins-talados en Andalucía, Aragón, Cataluña, Extremadura, La Rioja, Navarra y Portugal.

Figura 2: Ubicación de Molins de Vent

TARRAGÓ®

Figura 3: Molins de Vent TARRAGÓ® en

España (provincias), Portugal, Andorra y

Marruecos.

N-240

A-2

MONTBLANC

VallsTarragona

Lleida

LleidaZaragoza

Tàrrega

ReusTarragona

C-14

C-14

BCNTarragona



®

Girona

Barcelona

Tarragona

Lleida

Montblanc



Adicionalmente, Molins de Vent TARRAGÓ® ha exportado a los mercados de Alemania, Andorra, Brasil, Marruecos, Panamá y Portugal. Siguiendo esta tendencia internacional Molins de Vent TARRAGÓ® ha realizado un primer estudio sobre las oportunidades de internacionalización en Sudamérica y México. Las variables de decisión en este estudio preliminar están especificadas en el Cuadro 1.

Variable Influencia

Situación Política del País A mayor estabilidad política, mayor seguridad en el trato comercial

Densidad de Población Menor densidad de población, mayor existencia de zonas rurales, más aceptación del producto

Poder Adquisitivo El poder adquisitivo indica la capacidad de compra del consumidor final. Cuanto mayor, más favorable. El consumidor final es un cliente importante para Molins de Vent TARRAGÓ® junto con el cliente institucional

Grado de Electrificación 1) es una variable importante, para valorar el grado de penetración al mercado de sistemas de bombeo competitivos como las bombas eléctricas

2) para valorar una futura penetración al mercado con una segunda gama de productos como el molino de viento multipala para la generación de electricidad

Grado de Liberalización La experiencia en Europa demuestra que en mercados del Mercado de la Energía eléctricos liberalizados, las compañías eléctricas invierten más en métodos respetuosos con el medio ambiente, hecho que favorece también a Molins de Vent TARRAGÓ®

Derechos de Propiedad Su existencia es necesaria para proteger Intelectual e Industrial debidamente el producto

Participación del País en Esta participación incentiva el comercio Asociaciones Internacionales de Comercio Exterior

Otras Existencia de Subvenciones, Tratados Bilaterales de Ayuda al Desarrollo Económico y Sostenible...

Cuadro 1: Variables del Estudio Preliminar para la Internacionalización



Cada una de estas variables recibió un valor (de 1 a 3) dependiendo de su grado de importancia y a la vez, este valor fue ponderado por el grado de ocurrencia en cada país (valores de 1 a 3). Por ejemplo, la variable protección de derechos de propiedad intelectual e industrial tomó el valor de 3 por tener importancia máxima y en Argentina esta variable tomó el valor a su vez de 3 por ser un país con legislación internacional adecuada. Total: 3 x 3 = 9. El valor máximo que puede alcanzar un país teniendo en cuenta todas las variables es de 45. Los máximos valores los alcanzaron Argentina y Brasil con 42 puntos.

Los resultados de estudio preliminar están recogidos en la siguiente Figura 4:

El objetivo de Molins de Vent TARRAGÓ® es ampliar el negocio a mercados internaciona-les donde los sistemas de bombeo de agua mediante molinos de viento no sólo repre-sentan una alternativa económica para el país, sino que también ecológica. Se trata de proveer soluciones técnicas para el bombeo que permitan a los clientes ser energé-ticamente autosuficientes utilizando una energía gratuita, renovable y respetuosa con el medio ambiente: la energía del viento.

La filosofía de empresa de Molins de Vent TARRAGÓ® consiste en ofrecer productos que:

Sean respetuosos con el medio ambiente Reduzcan costes Faciliten autonomía energética Utilicen una energía renovable y gratuita Minimicen la contaminación.

Uno de los factores que han garantizado el éxito de Molins de Vent TARRAGÓ® hasta ahora ha sido el equipo de trabajadores de la empresa, excepcionalmente motivados y la calidad en el servicio de las empresas de subcontratación.

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Listo para ir

Espera

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Figura 4: Estudio Preli-minar de Internacionali-zación



3. Funcionamiento del Molino de Viento

El molino de viento empieza bombear agua a una velocidad del viento de 4 m/seg. La rotación de la rueda acciona, a través de la biela y por medio de los vástagos - instalados en el interior de los tubos galvanizados -, la bomba de pistón (situada en el fondo del pozo).

La bomba dispone de un pistón y un sistema de válvulas que, de forma coordinada con el movimiento transmitido por los vástagos, van impulsando el agua por el interior de los tubos hasta la superficie para desembocar en un depósito. Una de las características principales de las bombas de pistón es que en caso de que el pozo quedara con un caudal inferior al previsto para la bomba, esta seguiría bombeando agua y aire sin resultar perjudicada.

El molino de viento traslada el agua y, si es necesario, también la eleva por encima de la altura de la torre, simplemente colocando un prensa-estopas que impide el rebosa-miento del agua.

Los Molinos de Viento TARRAGÓ® están protegidos contra vientos excesivos ya que están dotados de un sistema de frenado automático. Además del sistema de frenado automá-tico, el molino de viento dispone de un sistema de frenado manual a pie de torre, para pararlo cuando se desee.

4. Partes del Molino de Viento

Figura 5: Partes del Molino de Viento

1- Eje de la Rueda: transmite el movi-miento rotativo de la rueda en un movi-miento alternativo vertical por medio de vástagos.

2- Rueda: transforma la energía eólica en energía mecánica.

3- Cabezal: alberga la excéntrica y la biela del molino de viento.

4- Cola Orientadora: orienta la rueda en la dirección del viento.

5- Cola Desorientadora: desorienta pro-gresivamente la rueda en caso de vientos excesivos o cuando se quiera parar el molino de viento.

6- Torre: permite colocar la rueda a la altura óptima para alcanzar vientos más constantes y de mayor velocidad.

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5 Cálculo de una instalación

Molins de Vent TARRAGÓ® ofrece 6 modelos distintos de molinos de viento para el bombeo de agua. El modelo más adecuado se determina siempre en función de las siguientes variables:

Velocidad del viento en la región Tipo de acuífero (pozo, sondeo, lago…) Nivel estático y dinámico del agua Distancia desde el pozo hasta el depósito Desnivel desde el pozo hasta el depósito Impacto medioambiental Tipo de explotación y/o necesidades de agua Topografía de la zona

En un molino de viento la potencia disponible depende del diámetro de la rueda y de la velocidad del viento. A mayor diámetro de rueda, más potencia y en consecuencia un aumento del caudal de agua bombeada.

La torre de un molino de viento debe de tener la altura suficiente para que el viento llegue a la rueda de forma continua y sin turbulencias, salvando con holgura los obs-táculos existentes alrededor del lugar de instalación.


distanciadesnivel

profundidad del pozo

nivel del agua

depósito del agua

Figura 6: Esquema de una instalación



6. Características Especiales de nuestros Molinos de Viento

Los molinos de viento de Molins de Vent TARRAGÓ® tienen una imagen tradicional, armónica con el medio ambiente y viva. Su gran aceptación depende en parte de sus colores y diseño imitando la flor del girasol.

Los molinos de viento TARRAGÓ unen una imagen tradicional con las ventajas de las nuevas tecnologías: diseño asistido por ordenador, producción con estrictos controles de calidad, mecanismos de elevada precisión, nuevos materiales de alta resistencia, entre otros.

Los elementos que hacen de los molinos de viento TARRAGÓ un conjunto homogéneo de elevado rendimiento, que supera los antiguos molinos de bombeo, son el Sistema de Frenado Automático (ver Sección 6.1), el Sistema de Válvulas de la Bomba de Pistón (ver Sección 6.2), el Sistema de Regulación (ver Sección 6.3) y el Sistema de Engrase (ver Sección 6.4).

6.1 Sistema de Frenado Automático

Las colas orientadora y desorientadora junto con varios resortes forman el mecanismo que permite que el molino de viento detecte de forma instantánea una velocidad de viento excesiva, frenándose de forma progresiva al aumentar dicha velocidad, y vol-viendo a funcionar normalmente cuando disminuye el viento.

6.2 Sistema de Válvulas de la Bomba de Pistón

Las válvulas de la bomba de pistón están diseñadas de forma que pueden trabajar en condiciones muy duras, incluso bombeando aguas que para otros tipos de bombas resultan imposibles. Tampoco se ven afectadas por las disminuciones del nivel del agua, bombeando en este caso el agua naciente y aire.

6.3 Sistema de Regulación

Este sistema permite, al usuario-instalador del molino de viento, decidir la velocidad de viento en la que se iniciará el frenado automático, ajustando dicho límite a las condiciones locales y a la época del año.

6.4 Sistema de Engrase

Todas las partes móviles, y por lo tanto expuestas a desgaste, disponen de dispositivos de engrase, estando las piezas, que resisten mayores esfuerzos, soportadas por roda-mientos de máxima calidad y larga duración. Los molinos de viento TARRAGÓ están diseñados para reducir al mínimo el mantenimiento de engrase, siendo aconsejable realizarlo una o dos veces al año.



Figura 8: M-1806

6.5 Características de los Modelos

Características M-1018

Diámetro de la Rueda 10 m. Altura de la Torre 18 m. Plataformas 2 con escaleras y barandilla Base de la Torre cuadrada de 5,16 m. de lado


Diámetro de la Rueda 7 m. Altura de la Torre 15 m. Plataformas 2 con escaleras y barandilla Base de la Torre cuadrada de 4,32 m. de lado


Diámetro de la Rueda 5 m. Altura de la Torre 15 m. Plataforma 2,13 Ø m. con barandilla y escaleras de acceso Base de la Torre cuadrada con 3,02 m. de lado


Diámetro de la Rueda 4 m. Altura de la Torre 12 m. Plataforma 2,13 Ø m. con barandillas y escaleras de acceso Base de la Torre cuadrada con 2,46 m. de lado Suplemento de la Torre 3 m. (posible de adaptar)


Diámetro de la Rueda 3 m. Altura de la Torre 9 m. Plataforma rectangular de 1 m2 y escaleras de acceso Base de la Torre cuadrada de 1,90 m. de lado


Diámetro de la Rueda 1,80 m. Altura de la Torre 6 m. Base de la Torre cuadrada de 1,50 m. de lado Suplemento de la Torre 2 m. (posible de adaptar)

Figura 7: M-4012



6.6 Rendimiento de los Modelos

RENDIMIENTOS M-1018

Bomba Profundidad Caudal Caudal D.T. P. del Pozo (m) Máximo (l/h) Mínimo (l/h) galvanizado

B-20040 90 11.600 6.000 3” B-25040 66 16.000 8.500 4” B-26040 42 40.500 18.000 5” B-30040 18 60.000 24.000 8”

RENDIMIENTOS M-7015


B-15030 90 9.000 5.000 2” 1/2 B-20022 72 11.600 6.000 3” B-20040 48 16.200 8.500 4” B-26040 18 40.500 18.000 5”

RENDIMIENTOS M-5015


B-8522 90 4.000 2.300 2” B-10022 72 5.300 3.100 2” B-12022 48 7.800 5.000 2” 1/2 B-15030 36 11.500 7.100 3” B-20022 18 16.200 8.500 4”

RENDIMIENTOS M-4012


B-7022 90 2.800 1.500 1” 1/2 B-8522 72 4.200 2.300 2“ B-10022 48 5.700 3.100 2” B-12022 36 8.200 5.000 2” 1/2 B-15022 18 13.000 7.100 3”



RENDIMIENTOS M-3009


B-5015 90 1.200 500 1” 1/4 B-6215 72 1.800 800 1” 1/2 B-7015 48 2.400 1.100 1” 1/2 B-8515 36 3.500 1.500 2” B-10022 24 5.000 2.100 2” B-12022 18 7.100 3.000 2” 1/2

RENDIMIENTOS M-1806


B-6012 18 1.000 375 1” 1/4 B-7007 15 1.400 525 1” 1/4 B-8515 10 1.800 775 1” 1/2

Todos los caudales de agua están expresados en litros por hora a fin de poder comparar el rendimiento de los molinos de viento con los datos de otros sistemas de bombeo de agua. Sin embargo, es mucho más significativa la cantidad de agua bombeada por día.

El motivo son las fuertes oscilaciones de la velocidad del viento durante las 24 horas del día. Los caudales máximos se refieren a una velocidad del viento de unos 12 m/seg. y los caudales mínimos se refieren a una velocidad del viento de 4 m/seg. Siempre es aconsejable utilizar una bomba que permita aprovechar al máximo las horas de vientos suaves.




7. Aplicaciones de los Molinos de Viento

7.1 Suministro de Agua a Poblaciones

Cada vez es más común el uso de molinos de viento para el bombeo de agua en muni-cipios. El Cuadro 2 muestra las instalaciones realizadas hasta ahora para el suministro de agua.

Municipio Provincia Habitantes Modelo Año de Instal.

Vilanova de Prades Tarragona 157 (1998) M-4012 1987 Blancafort Tarragona 395 (1999) M-4012 1988 Vic Barcelona 30.397 (1999) M-3009 1998 M-4515 1999 M-4515 2001 St. Feliu Llobregat Barcelona 37.849 (1981) M-4015 1997 Villarquemado Teruel 1.176 (1983) M-3009 1996 Vilamalla Girona 606 (1996) M-3009 2001

Cuadro 2: Ayuntamientos con Molinos de Viento

7.2 Suministro de Agua en la Agricultura y Ganadería

Los molinos de viento se instalan tanto en pequeñas como en grandes explotaciones.

7.2.1 Multi-Instalaciones en Grandes ExplotacionesEn caso de grandes explotaciones, se recomienda instalar más de un molino de viento (multi-instalación). La principal ventaja de una multi-instalación es la posibilidad de captar los distintos puntos de agua existentes en la finca.



7.2.2 Instalaciones en Pequeñas Explotaciones

En caso de pequeñas explotaciones (ganadería, frutales, viñedos, cul-tivos hortícolas...) se recomienda mayoritariamente la instalación de los modelos M-3009 y M-4012 (ver Sección 6.5). En explotaciones gana-deras, con altas necesidades de agua para abrevar los animales, estos modelos cubren sobradamente las necesidades. Las variables que deter-minan la instalación de un modelo u otro en estas explotaciones están especificadas en la Sección 6.6.

7.3 Calidad del Agua

Los molinos de viento bombean agua de estanques (u otras zonas) para asegurar los niveles apropiados de oxígeno disuelto en el estanque. En muchos casos el agua del estanque tiene concentraciones muy bajas de oxígeno disuelto, a veces está totalmente desprovisto de él, causando mortalidad de organismos acuáticos. El bombeo del agua mediante el molino de viento asegura la calidad del agua necesaria de una forma económica y respetuosa con el medio ambiente. Un ejemplo de tal insta-lación está en el Parque Natural del Delta de l’Ebre (Tarragona, España).

Recientemente también se han realizado estudios para la aplicación del molino de viento en depuradoras y desalinización de aguas.

7.4 Otras Aplicaciones

Otras aplicaciones especiales del molino de viento son:

Trasvase de agua entre embalses a distintos niveles Desecación de Humedales Suministro de agua a pequeños lagos, jardines públicos y fuentes Suministro de agua a parques naturales Suministro de agua a industrias Instalación para el saneamiento y reciclaje de agua



Solicite información adicional o confirme visitas en:

Molins de Vent TARRAGÓ®Raval Santa Anna, 30-32

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Tel. / Fax: +34 977 860908



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MÓDULO EE – ENERGÍA EÓLICA Indice

– ITC, S. A. Página Ι

ENERGÍA EÓLICA

1. INTRODUCCIÓN.............................................................................................1

2. EVOLUCIÓN HISTÓRICA.............................................................................1

3. CARACTERÍSTICAS GENERALES DEL VIENTO...................................43.1 VALORACIÓN Y CARACTERIZACIÓN DEL VIENTO...................................... 63.2 APARATOS DE MEDIDA................................................................................... 7

4. CLASIFICACIÓN DE LAS MÁQUINAS EÓLICAS ...................................74.1 POTENCIA NOMINAL........................................................................................ 74.2 ORIENTACIÓN ROTOR.................................................................................... 74.3 MECANISMO DE REGULACIÓN DE POTENCIA............................................ 74.4 TIPO DE GENERADOR ELÉCTRICO............................................................... 84.5 NÚMERO Y TIPOLOGÍA DE PALAS................................................................. 8

5. DESCRIPCIÓN DE LAS MÁQUINAS EÓLICAS.......................................85.1 SISTEMA EÓLICO............................................................................................. 95.1.1 Subsistema de captación ................................................................................. 105.1.2 Subsistema de orientación............................................................................... 105.1.3 Subsistema de regulación y control ................................................................. 115.1.4 Subsistema de transmisión.............................................................................. 125.1.5 Subsistema de aprovechamiento..................................................................... 135.1.6 Subsistema de sustentación ............................................................................ 145.2 SISTEMA DE ALMACENAMIENTO................................................................. 15

6. APLICACIONES............................................................................................166.1 INSTALACIONES EÓLICAS CONECTADAS A LA RED................................ 166.2 INSTALACIONES EÓLICAS AISLADAS DE LA RED .................................... 176.2.1 INSTALACIONES AISLADAS MIXTAS ........................................................... 18

7. ASPECTOS ECONÓMICOS .......................................................................19

8. ASPECTOS MEDIOAMBIENTALES.........................................................19

MÓDULO EE – ENERGÍA EÓLICA

– ITC, S.A. Página 1

ENERGÍA EÓLICA

1. INTRODUCCIÓN

La energía eólica es una manifestación de la energía solar indirecta, el Sol calientadistintamente la superficie de la Tierra, produciendo diferencias de presión en el aire yestableciendo, consecuentemente, movimientos de éste. Debido a esto, se presentaen casi todas las áreas de la Tierra, pero su intensidad y regularidad es diversa.

2. EVOLUCIÓN HISTÓRICA

Las máquinas para la captación de la energía del viento, conocidas vulgarmente comomolinos de viento, son uno de los artefactos más antiguos construidos por el hombre.Las primeras reseñas se remontan al imperio persa, del que se tiene noticias queempleaban molinos de eje vertical, como el mostrado en la Figura 1(a), para lamolienda de grano.

Figura 1. (a) Molino de eje vertical (b) Molino mediterráneo

A partir del siglo XI, la aplicación de los molinos de viento sufrió un gran desarrollo enEuropa. Ejemplo típico de este período lo constituye el molino mediterráneo, mostradoen la Figura 1(b).

En el período del Renacimiento, las ruedas hidráulicas, y los molinos de vientoconstituyen las únicas máquinas motrices conocidas, tanto para el bombeo de aguas,como para la molienda de los granos y el accionamiento de pequeñas máquinasherramienta.


Página 2 – ITC, S.A.

En el siglo XVIII se inicia un cambio apreciableen la tecnología de los molinos de viento, con laimplantación de sistemas complejos deorientación y regulación, alcanzando un grandesarrollo en los Países Bajos.

En el año 1.802 se pensó, por primera vez, en latransformación de la energía eólica en energíaeléctrica. Lord Kelvin, en efecto, trató de asociarun generador eléctrico a un aeromotor, pero huboque esperar hasta 1.850, al acontecimiento de ladínamo, para que llegara el día, de lo que hoyconocemos como aerogeneradores . Fue en esasfechas cuando el faro de la Hève fue equipadocon la primera instalación de balizamiento marí-timo accionada con una fuente de energíaeléctrica autónoma mediante un aerogenerador.Esta nueva aplicación de la energía eólica tuvocierto éxito.

Figura 2. Molino americano (multipala)

En la segunda mitad del siglo XIX aparece una nueva generación de turbinas eólicas,con un diseño y fabricación acordes con la nueva era industrial ya iniciada. Se tratabade pequeños rotores multipala, acoplados a una bomba alternativa, para el bombeo deagua en zonas rurales aisladas. Conocido como "molino americano", su uso se

extendió por todo el mundo, llegando a fabricarse másde 6 millones de unidades, estando aún enfuncionamiento cerca de 200.000, Figura 2.

En las primeras décadas del siglo XX, la fabricación delos molinos de viento sufrió un impulso decisivo, desdeel punto de vista tecnológico, al aplicárseles a su diseñolos nuevos conocimientos sobre aerodinámicadesarrollados en aviación, que permitían aumentarextraordinariamente el rendimiento de estas máquinas.El hito culminante de este período lo constituyó elaerogenerador (molino para producir electricidad)construido por la empresa Smith-Putman, de U.S.A. en1.945, que con sus 1.250 KW constituyó la mayormáquina eólica construida.

La construcción de aerogeneradores sufrió un parónconsiderable, debido a la rápida expansión del motor deexplosión y los bajos costos del petróleo. En la décadade los 70, la crisis generada por los altos precios delpetróleo impuestos por los países productores, y lossignos claros de problemas derivados de la conta-minación, dieron un nuevo impulso al desarrollo de lasenergías renovables y especialmente la eólica, en lospaíses de Europa y América del Norte.

Figura 3. Aeroturbina MOD-5B DE 7,5 MW, diseño de BOEING



En este nuevo marco se desarrollaron prototipos de máquinas de elevada potencia,por encima de los 2.000 kW, (ejemplo en Figura 3) especialmente en U.S.A., a la parque renacía una importante industria productora de máquinas perfectamenteoperativas y rentables, en la gama de potencias de 100 a 500 kW. Estas máquinas sehan ido instalando en gran número, agrupadas en zonas favorecidas por el viento,constituyendo lo que se ha dado en llamar "parques eólicos".

En la actualidad, el desarrollo de las nuevas máquinas eólicas se caracteriza por lossiguientes aspectos:

• Tendencia al aumento de las potencias nominales

• Empleo de materiales sintéticos en su construcción

• Sofisticados sistemas electrónicos de control

• Elevada fiabilidad

• Reducción de costos de fabricación y explotación

En la tabla siguiente puede observarse la producción de energía eólica predecible paraalgunos países de la Unión Europea para el año 2.001.

País Capacidaden MW

Crecimiento predecible en MW Nuevacapacidad MW

Capacidadtotal MW

1.996 1.997 1.998 1.999 2.000 2.001 1.997-2.001 2.001

Alemania 1.552 450 300 300 300 300 1.650 3.202

Dinamarca 835 300 125 125 150 150 850 1.685

España 249 200 250 250 250 250 1.200 1.449

Reino Unido 273 60 100 150 100 100 510 783

Italia 71 40 40 40 40 50 210 281

Grecia 29 40 50 50 50 50 240 269

Irlanda 11 40 30 30 30 50 180 191

Total 3.020 1.130 895 945 920 950 4.840 7.860

Tabla 1. Energía eólica predecible para el 2.001



3. CARACTERÍSTICAS GENERALES DEL VIENTO

El movimiento del aire es el resultado de los diferentes niveles de absorción de laenergía solar, lo que provoca diferentes niveles de calentamiento y presión, en laatmósfera. El desplazamiento del aire tiende a eliminar estos desequilibrios de presión,produciendo así lo que conocemos como el viento.

En la Figura 4 tenemos un esquema general de circulación del aire en la superficieterrestre. En cada hemisferio, aparecen dos franjas de vientos frecuentes, una delatitudes bajas, vientos alisios, y otra en latitudes por encima del paralelo 40º,separadas por otras de calmas persistentes. La zona ecuatorial es un área de bajacirculación horizontal de aire.

Por otro lado, los accidentes geográficos condicionan la circulación de vientosregionales o locales. Las costas son áreas que frecuentemente disponen de vientos engeneral suaves, brisas marinas y terrestres. Los estrechos de comunicación entre dosmares son caminos para vientos muy fuertes. Los valles de los ríos encauzancorrientes de aire paralelas a las de agua. Los pasos en algunas zonas montañosaspueden ser puntos de viento. El calentamiento solar causado por la diferencia entreuna llanura y una montaña puede dar lugar a un viento local de efecto ladera.

(b)

(c)

(a)

Figura 4. Corrientes de viento a escala planetaria

Se puede definir la existencia de los tipos de vientos: los generales debidos a lacirculación del aire del planeta y otros de carácter local. Estos últimos provienen decalentamientos diferenciales (brisas marinas, corrientes valle – montaña, etc.) o estánprovocados por las características orográficas, (efecto de encauzamiento, etc.) ytopográficas del terreno (efecto de choque, ladera, esquina, etc.). Los vientos localesse manifiestan más claramente cuando los generales son débiles, existiendo zonas enlas que son de tal importancia que encubren al general.

Cerca de la superficie, el viento es modificado en su trayectoria y frenado por efecto dela interacción con el terreno. Este hecho provoca la existencia de una variación de lavelocidad del viento en función de la altura. Para una determinada área la presencia



de distintas rugosidades en el terreno, provoca turbulencias variables que dificultan elaprovechamiento del viento a poca distancia de la superficie del terreno en que seasienta la instalación.

Figura 5. Variación de la velocidad del viento con respecto a la altura

La variación de la velocidad del viento respecto a la altura puede evaluarse en primeraaproximación mediante la siguiente expresión:

n

hh

VV

⋅=

00

V = Velocidad del viento, a la altura h respecto al suelo.

V0 = Velocidad del viento conocida a una altura h0.

h = Altura a la que se desea estimar la velocidad del viento.

h0 = Altura de referencia.

n = Valor que depende de la rugosidad existente en el emplazamiento.

Los valores estimados pueden encontrarse en el siguiente cuadro:

Estimación del valor de n para distintos terrenos

Tipo de terreno nLiso (mar, arena, nieve) 0,10 – 0,13Moderadamente rugoso (hierba, camposde cereales, regiones rurales)

0,13 – 0,20

Rugoso (bosques, barrios) 0,20 – 0,27Muy rugoso (ciudades, altos edificios) 0,27 – 0,40

Tabla 2. Valores de rugosidad

Existen dificultades prácticas para conseguir un buen valor de n. Sabiendo que éstepuede tener variaciones de un lugar a otro, es recomendable su cálculo mediante larealización de medidas a diferentes altitudes, en varios puntos de un mismoemplazamiento, para conseguir un valor medio para toda la instalación.

Conviene tener en cuenta igualmente, que el viento cambia permanentemente dedirección y de velocidad, situación que puede ser incrementada por el efecto de los



obstáculos que se encuentren aguas arriba del emplazamiento. Las desviaciones dedirección son mucho menores en el plano vertical que en el horizontal.

Ocasionalmente el perfil del terreno, en oposición a la dirección predominante delviento, es tal que se produce, a ciertas alturas sobre el nivel del suelo, un incrementode velocidad que supera las pérdidas de velocidad debidas a rugosidad. En estoscasos si la turbulencia del viento es aceptable, y la direccionalidad del viento muymantenida, estaremos ante un buen emplazamiento.

3.1 VALORACIÓN Y CARACTERIZACIÓN DEL VIENTO

Para un aprovechamiento energético del viento es de vital importancia realizarcorrectamente tanto una valoración energética del viento existente, como unacaracterización del comportamiento del viento en la zona de implantación. La correctarealización de estas estimaciones es muy importante en temas tan diversos como larentabilidad de la instalación, el régimen de cargas estructurales que soportan lasmáquinas, la programación de los trabajos de mantenimiento, la estrategia deoperación técnica de los aerogeneradores, la disposición de las máquinas en elterreno, etc.

La correcta evaluación del viento captado es de tal importancia que diferencias delorden del 10% en su valoración significan diferencias del 30% en la producciónenergética obtenida.

En la evaluación y caracterización se busca la determinación del viento útil en unemplazamiento determinado, o lo que es lo mismo aquel viento que reúna lascaracterísticas necesarias para su aprovechamiento con un determinado sistema decaptación. Esta evaluación es una disciplina compleja, y sujeta a un gran número defactores interrelacionados.

Para la realización de una correcta evaluación del viento se hace necesario en primerlugar una recopilación de todos los datos de carácter histórico existentes en la zona yque puedan orientarnos sobre el viento existente. Otros datos significativos, einterrelacionados entre sí, son la vegetación existente, la topografía del terreno, el tipode erosión presente, las orientaciones y características de la arquitectura popular, etc.Los datos cuantitativos históricos provenientes de estaciones meteorológicas de lazona son igualmente muy valiosos. En un segunda etapa, una vez analizados losdatos e indicios históricos, sería necesario la realización de una campaña de medidasdurante al menos un año.

Para la correcta valoración, será conveniente disponer los equipos de medida enaquellos lugares que sean los que mejor permitan la evaluación y caracterización delviento existente en toda el área estudiada y su variación con la altura, para ello seránnecesarias varias estaciones de medida.

3.2 APARATOS DE MEDIDA

La medida del viento queda caracterizada por su intensidad (velocidad) y su dirección.Para medir la intensidad del viento se usan unos aparatos denominadosanemómetros. Existen muchos tipos de anemómetros, basados en principios físicosdistintos.

Los más usados son los anemómetros de rotación, o de cazoletas, ver Figura 6 (a). Enestos el giro de las cazoletas es proporcional a la velocidad del viento.



La dirección del viento se mide por medio de veletas, las cuales se orientancontinuamente en la dirección de éste, Figura 6 (b). En muchos casos, las cazoletas yla veleta se montan sobre el mismo aparato.

Tanto la rotación de las cazoletas como la posición de la veleta se llevan en formamecánica o eléctrica sobre un panel indicador, registro de papel, etc. para suvisualización.

(a) (b)

Figura 6. Anemómetro de cazoletas y veleta

4. CLASIFICACIÓN DE LAS MÁQUINAS EÓLICAS

Las máquinas eólicas se pueden clasificar según su:

4.1 POTENCIA NOMINAL

• Baja Potencia < 3 KW (equivalente eléctrico)

• Media Potencia < 30 kW (equivalente eléctrico)

• Alta potencia >100 kW (equivalente eléctrico)

4.2 ORIENTACIÓN ROTOR

• Eje vertical. Figura 7 (a).

• Eje horizontal Figura 7 (b).

4.3 MECANISMO DE REGULACIÓN DE POTENCIA

• Paso variable

• Vasculación del rotor

• Pérdida aerodinámica de la pala

4.4 TIPO DE GENERADOR ELÉCTRICO

• Generador de corriente continua

• Generador de corriente alterna (Síncrono y Asíncrono)

4.5 NÚMERO Y TIPOLOGÍA DE PALAS

• Bipalas



• Tripalas

• Multipalas

Figura 7. (a) Máquinas eólicas de eje vertical (b) Máquinas eólicas de eje horizontal

5. DESCRIPCIÓN DE LAS MÁQUINAS EÓLICAS

Una máquina para la captación de la energía del viento es un sistema mecánico,constituido por un conjunto de elementos agrupados en subsistemas, que es capaz detomar la energía cinética del viento y transformarla en otro tipo de energía (mecánica,eléctrica, etc.) para ser usada directamente, o almacenada para su empleo posterior.En la Figura 8 se muestra esquemáticamente el conjunto de subsistemas queconforman estas máquinas.

SUBSISTEMADE TRANSMISIÓN

SUBSISTEMA DE APROVECHAMIENTO

SUBSISTEMADE

ORIENTACIÓN SUBSISTEMADE CAPTACIÓN

SUBSISTEMADE CONTROLREGULACIÓN

SISTEMA DE ALMACENAMIENTO

SISTEMA EÓLICO

VIENTO

Figura 8. Conjunto de subsistemas que conforman los aerogeneradores



5.1 SISTEMA EÓLICO

El sistema eólico está formado por un conjunto de subsistemas que interaccionanentre sí para el buen funcionamiento de la máquina. A continuación los detallaremos:

• Subsistema de captación

• Subsistema de orientación

• Subsistema de regulación y control

• Subsistemas de transmisión

• Subsistemas de aprovechamiento

• Subsistema de sustentación

Figura 9. Esquema típico de un generador eólico actual

5.1.1 Subsistema de captación

El subsistema de captación lo constituye la rueda o turbina eólica propiamente dicha.Su misión es transformar la energía cinética del aire en energía mecánica (giro de uneje, con una cierta potencia). Como ya vimos en la clasificación general de lasmáquinas eólicas, la posición del eje que soporta la rueda eólica determina unaprimera clasificación de estas máquinas en: máquinas de eje horizontal y de ejevertical.

Figura 10. Construcción típica de una pala de aerogenerador.



A su vez, cada uno de estos grupos se subdivide en otros grupos, según la forma delas palas o elementos de captación. Así se tienen de nuevo dos grupos:

• Con palas de sección constante (normalmente, con forma de chapas, planas ocurvadas) y

• Con palas de sección variable (de perfil aerodinámico tipo "ala de avión").

Por otro lado, los diferentes arreglos señalan otras diferencias, como pueden ser:

• Número de palas en la rueda (monopala, bipala, tripala, multipala).

• Número de ruedas de la máquina (Bihélice, multirotor)

Posición de la rueda respecto del viento (rotor a barlovento y rotor a sotavento).

Finalmente, el material y la construcción de las palas también señalan importantesdiferencias, según sean de tela, madera, acero, fibra de vidrio o de carbono u otrascombinaciones, y también según se resuelva su cons trucción estructural: pala maciza,hueca con cuadernas, etc.

5.1.2 Subsistema de orientación

Dada la variabilidad en la dirección del viento, la misión del subsistema de orientaciónes hacer que la turbina eólica se mantenga siempre con su plano perpendicular a ladirección del viento, de manera que la superficie enfrentada a éste sea siempre lamáxima. Evidentemente, este subsistema sólo es necesario en las máquinas de ejehorizontal, y no en las de eje vertical, que son "neutras" a la dirección del viento.

Los sistemas de orientación son de tipo "pasivo" (mecánicos), o de tipo "activo",(eléctricos y electrónicos). Dentro de los primeros se encuentran tres grupos:

• Los basados en una veleta, Figura 11 (a)

• Los basados en una rueda lateral y un mecanismo de engranajes, Figura 11(b).Cuando el viento cambia de dirección, incide sobre las ruedas laterales,haciéndolas girar, y transmitiendo su giro a la barquilla que soporta la turbina yésta queda orientada de nuevo al viento, en ese momento las ruedas laterales yano son accionadas por éste.

• Los basados en la colocación a sotavento de la turbina, respecto del eje pivote dela barquilla, Figura 11 (c). En este caso, la turbina y la barquilla pueden girarlibremente alrededor del eje de la torre, y la diferencia entre las fuerzas de empujesobre las palas, según están dando más o menos la cara al viento, producen laautorientación de la rueda. Para que este efecto se potencie se disponen las palasen forma de cono, y no en un plano, como puede apreciarse en la figura.

Los sistemas activos constan de:

• un "sensor" que señala en todo momento la dirección del viento (una veletainstrumentada)



• un microprocesador que identifica los cambios de dirección del viento respectode la posición de la turbina

• un motor eléctrico que, puesto en marcha por el microprocesador, hace que girela barquilla que soporta la turbina hasta que ésta se coloque en la posicióncorrecta

a) b)

c)Figura 11. Subsistemas de orientación.

5.1.3 Subsistema de regulación y control

Dada la variabilidad en la intensidad del viento, así como la de la carga aplicada a lamáquina eólica en muchos casos, se precisa de un sistema, que permita regular lavelocidad de funcionamiento evitando:

• posibles embalamientos

- por exceso de viento bajo carga constante

- por descensos en la carga

• pérdidas de velocidad

- por falta de viento con la carga plenamente aplicada

- por aumentos repentinos de la carga aplicada

De esta importante misión se encarga el sistema de regulación.

Por otro lado, también existe un sistema de control, que permite parar y arrancar lamáquina a voluntad, pararla automáticamente en caso de averías, etc. De estosaspectos se encarga el sistema de control (aún cuando normalmente ambos sistemas,de regulación y de control, están totalmente integrados).



a)

b)

c)

Figura 12. Subsistemas de Regulación

5.1.4 Subsistema de transmisión

Es el encargado de transmitir la potencia en el eje de la turbina eólica hasta elsubsistema de aprovechamiento (generador eléctrico, bomba de pistones, etc.).Normalmente esta transmisión puede ser directa o a través de una caja multiplicadora.

Este subsistema está formado por:

• trenes de engranajes

• árboles de transmisión

• sistemas hidráulicos de potencia (o cualquier combinación de éstos)

En el caso de aerogeneradores, el subsistema de transmisión tiene otra misiónimportante, y es la de conseguir, que a partir de las bajas revoluciones por minuto dela turbina eólica, el alternador sea accionado con la alta velocidad que exigen losmodelos comerciales.

5.1.5 Subsistema de aprovechamiento

Es el encargado de efectuar un trabajo útil partiendo de la energía captada por laturbina. Los subsistemas de aprovechamiento pueden clasificarse en dos grandesgrupos: sistemas mecánicos y eléctricos.

• Sistemas mecánicos

Entre los sistemas de aprovechamiento mecánicos se encuentran los sistemasmecánicos directos:

- una polea perteneciente al subsistema de transmisión que permite accionardirectamente una máquina herramienta,



- las bombas hidráulicas que permiten a partir de ellas accionar motores hidráulicoso el bombeo de agua en pozos

- los compresores de aire u otro gas, a partir del cual se pueden accionar sistemasneumáticos.

BOMBA

Q

AEROGENERADOR

Figura 13. Ejemplo de aprovechamiento en bombeo de agua

• Sistemas de aprovechamiento eléctrico

Entre los sistemas de aprovechamiento eléctrico pueden emplearse: los generadoresde corriente continua y los de corriente alterna síncronos y asíncronos.

- Generadores de c.c.: poco empleados excepto para carga directa de baterías, latensión generada depende de la velocidad de giro de la turbina, lo cual es unaspecto a tener en cuenta. Por otro lado, no requieren ninguna conexión eléctricaexterior y generan corriente aún para bajas velocidades de giro, por lo que sonidóneos para suministro eléctrico a lugares aislados, con pocos requerimientosenergéticos.

- Generadores síncronos (alternadores): dado que la corriente de excitación(para generar el campo magnético) es corriente continua de procedencia "exterior",la frecuencia de la corriente alterna producida depende de la velocidad de giro dela turbina eólica, por lo que cuando se precisen frecuencias estabilizadas esnecesario disponer de sistemas de regulación de la eólica muy precisos.

Por otro lado, también se precisan sistemas de regulación de tensión, dado queésta se elevará para velocidades de giro altas. Sin embargo, como la corriente deexcitación es fácil de obtener de la corriente del propio generador síncrono,previamente rectificada, estos aerogeneradores son idóneos para su colocaciónen lugares aislados (no conectados a la red eléctrica general).

- Generadores asíncronos: la corriente de excitación ha de ser alterna, por lo quenecesitan estar conectados a una red eléctrica, que facilite esta corriente deexcitación, por lo que su utilización aislada es complicada (para estos casos seutilizan sistemas de conversores alterna-continua-alterna).



Presentan la ventaja de su extrema sencillez constructiva y de que la frecuenciade la corriente generada es constante (la misma que la de la corriente deexcitación).

5.1.6 Subsistema de sustentación

El subsistema de sustentación es el encargado de elevar la turbina eólica sobre elsuelo, permitiendo no sólo su giro, sino lo que a veces es más importante, colocandola rueda a una altura en la que la velocidad del viento es más elevada.

En las máquinas de eje vertical el subsistema de sustentación es un simple pedestal,en el que se alojan todos los subsistemas, y que soporta el eje vertical de giro de laturbina.

Figura 14. Góndola

En las máquinas de eje horizontal, el subsistema de sustentación tiene dos partesfundamentales:

• la barquilla o góndola (donde se alojan normalmente los subsistemas detransmisión, aprovechamiento, regulación y captación)

• la torre de elevación (sobre la que se apoya la góndola)

a) b)

Figura 15. Torre de acero de celosía (a) y tubular hueca de hormigón (b).

La barquilla es un bastidor formado de perfiles laminados soldados o atornillados,forrada con un carenado aerodinámico de acero o fibra de vidrio.

La torre puede ser maciza o hueca, tubular o de celosía, metálica o de hormigón.



5.2 SISTEMA DE ALMACENAMIENTO

Uno de los problemas más importantes en la explotación de la energía eólica loconstituye su variabilidad, de manera que es prácticamente imposible garantizar unsuministro energético constante. Para eliminar este defecto se recurre a sistemas quepermitan acumular la energía captada del viento en períodos de abundancia y emplearposteriormente la energía almacenada en períodos de vientos flojos o de calmas.

Los sistemas de acumulación no pueden considerarse como un subsistema propio dela máquina eólica, pero muchas veces son absolutamente imprescindibles para poderemplear ésta de forma utilizable. Por ello daremos a continuación una brevedescripción de los mismos.

En líneas generales, los sistemas de acumulación pueden agruparse en cuatrograndes categorías:

• mecánicos

• térmicos

• eléctricos

• químicos

Los sistemas mecánicos pueden a su vez agruparse en otros dos:

• sistemas inerciales (volantes de inercia)

• sistemas de bombeo de fluidos ( hidráulicos y neumáticos)

Entre los sistemas de acumulación por medio de fluidos hidráulicos puedenconsiderarse el bombeo de agua a depósitos elevados (aprovechada luego paramover una turbina hidráulica) y el bombeo de agua a través de plantas de desalación,tanto de ósmosis inversa como de compresión de vapor (en estos casos, laacumulación de energía se realiza en forma de agua potable almacenada, provenientede agua de mar).

En el caso de fluidos compresibles, lo más usual es la compresión de aire endepósitos, para mover posteriormente motores neumáticos.

Los sistemas térmicos pueden a su vez dividirse en dos grandes grupos:

• los que emplean la energía eólica para provocar el calentamiento de sustancias,

• los que la emplean para provocar un cambio de fase en las mismas.

En ambos casos, el calor acumulado en la sustancia es el que se emplea posterior-mente para obtener un trabajo útil.

Los sistemas eléctricos lo constituyen, fundamentalmente las baterías de acumulado-res, aún cuando también puede emplearse la acumulación en forma de agua desaladaa partir del agua de mar o salobres, por el procedimiento de electrodiálisis.

Los sistemas químicos pueden ser varios pero el más importante lo constituye laproducción de hidrógeno por electrólisis del agua y la utilización posterior de estehidrógeno como combustible.



6. APLICACIONES

Se pueden beneficiar de esta aplicación múltiples sectores y actividades, que acontinuación detallaremos, aunque posteriormente se hará una clasificación de lasposibles aplicaciones dependiendo de si están conectadas a la red o aisladas de lared.

APLICACIONESEÓLICAS

PARQUESEÓLICOS

AEROGENERADORDE TAMAÑO

SEGÚNCONSUMO

CONECTADASA LA RED

AISLADASDE LA RED

SOLOBOMBEO

ELECTRIFICACIÓNVIVIENDAS Y BOMBEO

SISTEMA MIXTO CONFOTOVOLTAICA O CON

DIESEL

AEROBOMBA OAEROGENERADOR

SEGÚNNECESIDADES

AEROGENERADORY BATERÍAS

SINCONSUMOS

PROPIOS

CONCONSUMOS

PROPIOS

Figura 16. Aplicaciones de la energía eólica

6.1 INSTALACIONES EÓLICAS CONECTADAS A LA RED

Una instalación eólica conectada a la red, se configura mediante la instalación de unoó varios aerogeneradores de igual o diferente dimensión y potencia, interconectadaseléctricamente mediante redes eléctricas en baja y media tensión, dependiendo deltamaño de la instalación.

La conexión a la red eléctrica de distribución y/o transporte se realiza mediante lacorrespondiente transformación de tensión que será de baja a media o de media a altatensión dependiendo de la capacidad técnica de las redes existentes y de la propiainstalación.

Las instalaciones eólicas conectadas a la red son las aplicaciones eólicas que mayoraporte eléctrico proporciona, del orden de megavatios de potencia.



SUBESTACIÓN

AEROGENERADORES CONECTADOS A LA RED

Figura 17. Instalación eólica conectada a la red

6.2 INSTALACIONES EÓLICAS AISLADAS DE LA RED

Este tipo de instalaciones suelen ser realizadas en zonas muy alejadas del trazado dela red general de distribución eléctrica. El tamaño y tipo de instalación dependeúnicamente de las necesidades del usuario de la instalación y es característico enellos que la instalación se sitúe muy cerca del centro de consumo, requiriéndosefrecuentemente la existencia de acumuladores, que serán eléctricos cuando laenergía generada sea eléctrica (grupo de baterías), o de agua cuando la energíagenerada sea mecánica (depósitos, embalses, etc.)

Las instalaciones más frecuentes son de muy pequeña potencia y empleantecnologías muy fiables en las que es necesario un mantenimiento básico. En estasinstalaciones de pequeña potencia las aeroturbinas empleadas son: aerogeneradoresy aerobombas.

• Aerogeneradores

Se emplean para generar energía eléctrica. Son aeroturbinas de alta velocidad ysu aplicación fundamental es para suministro eléctrico a viviendas aisladas y/o aotros centros de consumo como colegios, residencias deportivas, residencias deenfermos, etc.

AEROGENERADORES AISLADOS DE LA RED

CONSUMOS

ESTACIÓN

TRANSFORMADORA

Figura 18. Instalación eólica aislada de la red (aerogenerador)



• Aerobombas

Se emplean para generar energía mecánica.Son aeroturbinas de baja velocidad y suaplicación fundamental es para la extracciónde agua, contando normalmente con undepósito de agua desde el que se puederegular posteriormente el consumo. Este tipode aeroturbinas lentas precisan un mayornúmero de palas, por lo que reciben ladenominación de “multipalas”.

Las aerobombas suelen emplearse enaplicaciones ganaderas muy aisladas en lasque las necesidades de caudales extraídos yalturas de elevación no son importantes, yaque cuando las necesidades de agua y/o losrequerimientos de presión son superioresdeben emplearse aerogeneradores deltamaño apropiado que suministran energíaeléctrica a bombas centrífugas.

Su aplicación es también frecuente en lossectores agrícola e industrial para riego,depuradoras y bombeo de caudales.

Figura 19. Instalación eólica aislada para bombeo (aerobomba)

6.2.1 INSTALACIONES AISLADAS MIXTAS

Cuando la instalación aislada se diseña para proporcionar suministro eléctrico y lademanda de energía no es grande o debe ser permanente, se recurre a las llamadas“instalaciones mixtas” que frecuentemente suelen ser:

• Instalaciones eólico-fotovoltaicos, en los que el aerogenerador(es) estáinterconectado a una serie de paneles fotovoltaicos.

• Instalaciones eólico-diesel, normalmente con mayor potencia que las anteriores,instalándose en ellas un aerogenerador interconectado con un grupo electrógeno.

Se puede considerar que este tipo de instalaciones cuentan con tecnología desarrolladay fiable en las siguientes aplicaciones:

- Bombeo mediante aerobomba y depósito de acumulación.

- Suministro eléctrico a viviendas aisladas, contando con baterías de acumulación.

- Otros suministros eléctricos tales como bombeo mediante bombas centrífugas,ordeño automático, repetidores de radio, etc., contando con baterías de acumulacióny aportación energética adicional mediante paneles fotovoltaicos o gruposelectrógenos diesel.



7. ASPECTOS ECONÓMICOS

A nivel político existe, desde hace años, un apoyo decidido a la energía eólica en suconjunto, tanto a nivel europeo, como nacional y regional.

Se han creado beneficios fiscales, financieros y subvenciones para potenciar eldesarrollo de esta industria.

8. ASPECTOS MEDIOAMBIENTALES

Al estudiar, desde el punto de vista medioambiental, el empleo de equipos para el usoracional del viento en la generación eléctrica, debemos entender su incidencia en dossentidos. El primero es considerar la generación de energía eólica como un beneficio,ya que evitamos las emisiones contaminantes. El segundo es estudiar como afecta laimplantación de generación eléctrica de origen eólico en el medio ambiente.

En el año 1996 la energía de procedencia eólica permitió evitar 58.100 Tm de CO2 y330 Tm de SO2, como demuestran los siguientes datos.

Figura 20. Emisiones evitadas

El impacto medioambiental que puede producir una instalación eólica va a dependerfundamentalmente del emplazamiento elegido para su instalación, del tamaño de lapropia instalación y de la distancia de ésta a las zonas de concentración de población.

Las principales alteraciones del medio físico son:

• Impacto sobre las aves: Los estudios realizados concluyen en que este impacto esmuy pequeño frente al producido por causas naturales.

• Impacto visual: El impacto visual de estas instalaciones dependen de criteriosfundamentalmente subjetivos: un parque de unos pocos aerogeneradores puedellegar a ser incluso atractivo, pero una gran concentración de máquinas obliga aconsiderar el impacto visual y la forma de disminuirlo.

• Impacto acústico: El origen del ruido en los aerogeneradores se debe a factores detipo mecánico producidos por el tipo de multiplicador y generador, el ventilador delgenerador, etc. aún así la experiencia conseguida en nuestro país, respecto a lasinstalaciones existentes, permite señalar que en las poblaciones más cercanas alas instalaciones no se detecta ningún incremento de ruido, siendo más importante

ENERGÍA RENOVABLE Y MEDIO AMBIENTE, 1996ENERGÍA EÓLICA

17930

70520

18700

58100

330

1200

21

0 10000 20000 30000 40000 50000 60000 70000 80000

Energía primaria, tep.

Energía eléctrica producida, MWh.

Fueloil sustituido, tm.

Producción de CO2 evitada, tm.

Producción de SO2 evitada, tm.

Producción de NOx evitada, tm (como N2)

Emisión de partículas a la atmosfera, tm.

º



el producido por el propio viento, así como que, en el interior de las instalaciones elnivel de ruido observado es igual o menor al existente en cualquier instalaciónindustrial de igual potencia.

Figura 21. Impacto acústico

150m45,3 dB

400 m36,9 dB

300m39,4 dB

200m42,9 dB

160 m44,7 dB

RUIDO PRODUCIDO POR UN AEROGENERADORRUIDO PRODUCIDO POR UN AEROGENERADOR

NIVELES RELATIVOS DE RUIDO

60 dB

90 dB

100 d B

120 dB

140 dB

80 dB

50 dB

40 dB

20 dB

10 dB

CONEXIÓN DIRECTA A LARED ELÉCTRICA

Venta de energía a través deinstalaciones fotovoltaicas

ingeniería solar y eólica


TABLA DE CONTENIDO

1. ENERPAL......................................................................................................................... 1

2. EN QUÉ CONSISTE LA VENTA A LA RED .............................................................. 4

3. MEMORIA DE LA INSTALACIÓN............................................................................. 6

3.1. INTRODUCCIÓN................................................................................................................ 63.2. DESCRIPCIÓN GENERAL DEL SISTEMA ............................................................................. 73.3. DIMENSIONADO DEL SISTEMA Y LISTA DE COMPONENTES................................................ 83.4. DESCRIPCIÓN DE LOS COMPONENTES ............................................................................... 9

3.4.1. Módulos fotovoltaicos ............................................................................................ 93.4.2. Estructuras de soporte ......................................................................................... 103.4.3. Inversor ................................................................................................................ 113.4.4. Contadores, protecciones y cableado................................................................... 123.4.5. Ficha técnica de la instalación............................................................................. 13

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1. ENERPAL

ENERPAL es un grupo de empresas dedicadas fundamentalmente aldiseño, venta y montaje de instalaciones de energías alternativas,principalmente energía solar, eólica, minihidráulica y cogeneración.

ENERPAL cuenta con un departamento de desarrollo tecnológico y con unequipo de montaje para realizar tanto el proyecto y diseño del sistemacomo la posterior instalación del mismo.

Sus más de 2.000 instalaciones realizadas, así como el desarrollo denuevos proyectos que se vienen efectuando para grandes empresas comoson: BP SOLAR, SIEMENS, ISOFOTON, VODAFONE,CONFEDERACIÓN HIDROGRÁFICA DEL DUERO, ENDESA, MADE eIBERDROLA certifican la calidad de su trabajo.

Todas las instalaciones de ENERPAL se entregan llave en mano y cuentancon total respaldo, tanto en las garantías de sus equipos como enasesoramiento técnico durante el montaje, así como en el posteriormantenimiento de dichas instalaciones.

Conjuntamente, tiene la acreditación como empresa colaboradora delIDAE (Instituto para la Diversificación y el Ahorro de la Energía) para lainstalación de energía solar fotovoltaica y térmica.

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Los servicios que ENERPAL puede ofrecerle son:

• Parques eólicos:

q Localización de terrenos

q Instalación de estaciones meteorológicas

q Estudios de viento

q Estudios de impacto medioambiental

q Proyectos de Parques Eólicos llave en mano

• Energía solar Térmica:q Calefacción

q Agua caliente sanitaria

q Climatización de piscinas

• Energía solar Fotovoltaica.q Electrificación de naves, chalets, viviendas, refugios, bodegas, etc.

q Sistemas de riego y bombeo de agua

q Repetidores de radio, televisión y telefonía

q Conexiones directas a red (venta de electricidad)

q Pastores eléctricos, invernaderos

q Naves agrícolas y ganaderas

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La Junta de Castilla y León subvenciona este tipo de instalacioneshasta con un 65% del total de la obra, Orden 29 de enero de 2002, dela Consejería de Industria, Comercio y Turismo de la Junta de Castilla yLeón.

Por otra parte, el IDAE subvenciona hasta el 40% del total de laobra, pero para ello es condición imprescindible estar certificado por esteorganismo como empresa colaboradora.

Además, el ICO (Instituto de Crédito Oficial), en colaboración con elIDAE, financia proyectos empresariales dirigidos alaprovechamiento de las fuentes de energías renovables o a lamejora de la eficiencia energética y que se realicen en España.

La Junta de Castilla y León también tiene firmado convenios definanciación para este tipo de instalaciones.

Las gestiones y tramitaciones de solicitudes de subvenciones sonrealizadas por ENERPAL.

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2. EN QUÉ CONSISTE LA VENTA A LA RED

La venta a red consiste en vender a la compañía eléctrica la energíagenerada por paneles fotovoltaicos.

Las instalaciones de venta a red funcionan automáticamente en paralelocon la red eléctrica convencional. La instalación fotovoltaica generaelectricidad que se inyecta en la red (vendemos energía). Todo el procesoes totalmente automático y pasivo, carece de partes móviles con lo que elmantenimiento y desgaste son prácticamente nulos. Una vez realizada lainstalación no hay que ocuparse de nada. Los paneles solaressuministrados por Enerpal cuentan con 25 años de garantía del fabricante.La compañía eléctrica instala un contador que registra la energíainyectada a la red para abonársela al usuario.

La compañía eléctrica cobrará la energía consumida (si la hay) a 0,08€/kWh (13 ptas/kWh) y pagará la energía generada a 0,40 €/ kWh (66pesetas/kWh). Estos precios son aproximados y pueden variar. Además serealizará de forma convencional de la red, con un contador normal.

Existen subvenciones de cada Comunidad Autónoma, cuya tanto porciento puede llegar en algunas al 65 % del coste total de la obra.

Este tipo de instalaciones evitan la emisión de partículas contaminantes ala atmósfera como Azufre, CO2, CO, Plomo, (por cada 10 kWh generadosse emiten 10 kg de CO2 a la atmósfera) etc., ya que introducen en la rednacional energía limpia generada con radiación solar y evitan lageneración de electricidad mediante otras formas de energía comotérmica, nuclear, etc., que son perjudiciales para el medio ambiente.

Una instalación de venta a red se puede amortizar en un período de 3 a 5años, ya que una instalación de 5 kW genera anualmente entre 2.524,25y 3.906,58 € (420.000 y 650.000 pesetas), dependiendo de la ubicaciónde la instalación, y cuesta aproximadamente entre 36.000 y 42.000 € (6 y7 millones de pesetas), quedando por descontar la subvención de laComunidad Autónoma correspondiente .

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Estas instalaciones se pueden realizar del tamaño que se desee y, paraconocer los costes aproximados, se puede decir que cada kilowatioinstalado cuesta aproximadamente 7.813,16 € (1.300.000 pesetas). Apartir de 5kW la instalación debe ser obligatoriamente trifásica, parapotencias menores es conveniente pero no imperativo.

Por otro lado la vida media de los paneles solares fotovoltaicos es de 32 a37 años, si bien después de este tiempo siguen siendo operativos perocon un rendimiento inferior.

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3. MEMORIA DE LA INSTALACIÓN

3.1. Introducción

Un sistema fotovoltaico de conexión a red, SFCR, es aquel que aprovechala energía del sol para transformarla en energía eléctrica que cede a la redconvencional para que pueda ser consumida por cualquier usuarioconectado a ella.

El Real Decreto 2818/1998, de 23 de Diciembre, permite en España quecualquier interesado pueda convertirse en productor de electricidad apartir de la energía del sol. Por fin el desarrollo sostenible puede verseimpulsado desde las iniciativas particulares que aprovechando la FUERZADEL SOL pueden contribuir a una producción de energía de manera máslimpia y más nuestra. Ahora, el ciudadano en su vivienda unifamiliar, lacomunidad de vecinos, las empresas u otras entidades que lo deseenpodrán disponer de su instalación solar conectada a la red. No hay queolvidar la buena imagen corporativa que conllevan este tipo de iniciativasen una sociedad cada vez más sensibilizada con su medioambiente.

Durante los últimos años en el campo de la actividad fotovoltaica lossistemas de conexión a la red eléctrica, constituyen la aplicación quemayor expansión ha experimentado. La extensión a gran escala de estetipo de aplicaciones ha requerido el desarrollo de una ingeniería específicaque permite, por un lado, optimizar su diseño y funcionamiento y, porotro, evaluar su impacto en el conjunto del sistema eléctrico, siemprecuidando la integración de los sistemas y respetando el entornoarquitectónico y ambiental.

Hay que destacar la gran fiabilidad y larga duración de los sistemasfotovoltaicos. Por otra parte, no requieren apenas de mantenimiento ypresentan una gran simplicidad y facilidad de instalación. Además, la granmodularidad de estas instalaciones permite abordar proyectos de formaescalonada y adaptarse a las necesidades de cada usuario sea en funciónde sus necesidades o recursos económicos.

ENERPAL, S.L., empresa líder y pionera en instalaciones solares, cuentacon un departamento de desarrollo tecnológico y con un equipo de

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montaje para realizar, tanto el proyecto y el diseño, como la posteriorinstalación del sistema.

3.2. Descripción general del sistema

La instalación fotovoltaica de conexión a red responde al sencillo esquemade la Figura 1. El generador fotovoltaico formado por una serie de módulosconectados entre sí, se encarga de transformar la energía del sol enenergía eléctrica. Sin embargo, esta energía está en forma de corrientecontinua y tiene que ser transformada por el inversor en corriente alternapara acoplarse a la red convencional.

Así pues, los módulos fotovoltaicos generan una corriente continuaproporcional a la irradiancia solar que incide sobre ellos. Esta corriente seconduce al inversor que, utilizando la tecnología de potencia, la convierteen corriente alterna a la misma frecuencia que la red eléctrica y de estemodo queda disponible para cualquier usuario.

Esta energía generada, medida por su correspondiente contador, sevenderá a la empresa distribuidora tal y como marca el Real Decreto2818/1998 anteriormente mencionado.

En una misma instalación se pueden emplear varios inversores, cada unocon su generador fotovoltaico de forma independiente. Esto confiere unagran modularidad al sistema tanto para futuras ampliaciones como pararealizar operaciones de mantenimiento, etc.

El proyecto que a continuación se presenta cumple con todas lasconsideraciones técnicas requeridas en el Real Decreto 1663/2000 quecomplementa el anteriormente mencionado y establece las condicionesadministrativas y técnicas básicas de conexión a la red de baja tensión delas instalaciones solares fotovoltaicas.

GENERADORFOTOVOLTAICO

INVERSOR RED ELÉCTRICA

Figura 1. Esquema de principio

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3.3. Dimensionado del sistema y lista de componentes

La potencia de la instalación propuesta en corriente alterna es de 5 kW.para lo cual se emplearán dos inversores Sunnyboy 2500, cada uno deellos con su campo fotovoltaico independiente.

Por consiguiente, el generador fotovoltaico de la instalación estaráformado por dos campos de 25 módulos I-106 en serie cada uno, con unapotencia total de 5.300 Wp. El área necesaria para ubicar este campo demódulos será de 43 m2

aproximadamente (dependiendo de la distribuciónque se escoja y el emplazamiento disponible).

Cada inversor tiene un rango de tensiones de entrada (DC) bastanteamplio, sin embargo, para alcanzar el punto óptimo de funcionamiento delmismo se emplearán 25 módulos fotovoltaicos en serie de 106 Wp y 12Vdc de tensión nominal, lo que proporciona una tensión de máximapotencia del generador fotovoltaico de 435 Vdc. La potencia pico de cadasubcampo es, por tanto, de 2.650Wp. Al haber dos ramas de módulos enparalelo, una para cada inversor, la instalación contará con un total de 50módulos.

La orientación del generador fotovoltaico será sur puro en la medida de loposible, con una inclinación de 35º dependiendo de la ubicación final y lascaracterísticas del edificio. De este modo, se maximiza la energía solarincidente sobre el generador a lo largo del año para la localidad encuestión. En cualquier caso, se deberán tener en cuenta las condicionesconcretas del edificio donde se vaya a instalar, tratando de obtener lamejor integración arquitectónica en el mismo con la mínima pérdida derendimiento del sistema.

La conexión a la red convencional se llevará a cabo en monofásico con losinversores alimentando una de las fases. Esto permitirá emplear un solocontador de energía de salida y simplificará así mismo las protecciones delsistema que irán conforme al Real Decreto 1663/2000. Por otra parte, ysiempre basándonos en este RD, es necesario incluir en la instalación uncontador de energía de entrada al sistema fotovoltaico, con objetodescontar de la energía generada la que este pudiera consumir de la redconvencional.

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Los componentes básicos de la instalación serán:

Item Descripción Cantidad

1 Módulo fotovoltaico I-106, 106 Wp / 12 v 50

2 Inversor Sunny Boy 2500 2

3 Estructura soporte para 50 módulos I-106 1

4 Contador de energía 2

5 Kit de instalación: cableado, caja de conexiones, etc. 1

Tabla 1. Componentes del sistema

3.4. Descripción de los componentes

3.4.1. Módulos fotovoltaicos

Para la realización de este proyecto se propone la utilización del módulo I-106, fabricado con células de silicio monocristalino de elevadorendimiento. Estos módulos los fabrica ISOFOTON en su factoría deMálaga.

• CARACTERÍSTICAS FÍSICAS DEL MÓDULO I-106

- Anchura (mm) .............................................................................. 651- Altura (mm) ............................................................................... 1310- Peso (kg) ........................................................................................11- Número de células en serie ..............................................................36- Número de células en paralelo ...........................................................2

• CARACTERÍSTICAS ELÉCTRICAS DEL MÓDULO I-106

- Potencia (Wp) ............................................................................... 106- Corriente de cortocircuito (A) ....................................................... 6.54- Corriente de máxima potencia (A) ................................................ 6.10- Tensión de circuito abierto (V) ...................................................... 21.6- Tensión de máxima potencia (V) ................................................... 17.4

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Interesa insistir en que la tecnología de fabricación de estos módulos hasuperado unas pruebas de homologación muy estrictas que permitengarantizar, por un lado, una gran resistencia a laintemperie y, por otro, un elevado aislamiento entresus partes eléctricamente activas y accesiblesexternamente.

De acuerdo con la solución propuesta, el generadorsolar a instalar sería de 5.300 Wp. Para conseguiresta potencia utilizaremos un sistema constituidopor 2 ramas de 25 módulos I-106 en serie, cadauna de las cuales irá conectada a un inversor SunnyBoy 2500.

• CARACTERÍSTICAS ELÉCTRICAS DEL GENERADOR SOLAR

- Potencia generador FV (Wp) ....................................................... 5.300- Corriente de cortocircuito (A) ..................................................... 13.08- Corriente de máxima potencia (A) ................................................ 12.2- Tensión circuito abierto (V) ........................................................... 540- Tensión de máxima potencia (V) .................................................... 435- Número de módulos en serie ...........................................................25- Número de ramas en paralelo ............................................................2

3.4.2. Estructuras de soporte

Son las encargadas de asegurar un buen anclaje del generador solar,facilitando la instalación y mantenimiento de los paneles, a la vez queproporcionan no sólo la orientación necesaria, sino también el ángulo deinclinación idóneo para un mejor aprovechamiento de la radiación.

ENERPAL dispone de distintas soluciones constructivas dependiendo de lascaracterísticas de la cubierta sobre la que se montará el generadorfotovoltaico. La selección de la solución más adecuada se llevará a caboen común acuerdo con el arquitecto del edificio o en su defecto, con elcliente, una vez la oferta haya sido adjudicada.

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La perfilería soporte está fabricada en acero galvanizado en caliente degran resistencia estructural y larga vida a la intemperie.

Se emplea tornillería inoxidable para la sujeción de los módulos,asegurando un buen contacto eléctrico entre el marco de los módulos ylos perfiles soporte, por seguridad frente a posibles pérdidas deaislamiento en el generador o efectos inducidos por descargasatmosféricas.

3.4.3. Inversor

Este inversor dispone de microprocesadores de control, y de un PLC decomunicaciones que se adaptará a los requisitos particulares del proyecto.El inversor fabricado por SMA para ENERPALtrabaja conectado por su lado DC a ungenerador fotovoltaico, y por su lado AC a untransformador elevador que adapta la tensión desalida del inversor, 220V/230 V, a la red.Dispone de un microprocesador encargado degarantizar una curva senoidal con una mínimadistorsión. La lógica de control empleadagarantiza además de un funcionamientoautomático completo, el seguimiento del puntode máxima potencia (MPP) y evita las posiblespérdidas durante periodos de reposo (Stand-By).

El inversor es capaz de transformar en corriente alterna y entregar a lared toda la potencia que el generador fotovoltaico genera en cadainstante, funcionando a partir de un umbral mínimo de radiación solar.

• CARACTERÍSTICAS FÍSICAS DEL INVERSOR SUNNY BOY 2500

- Anchura (mm) . ............................................................................ 434- Altura (mm) ................................................................................. 295- Espesor (mm) . ............................................................................. 214- Peso (kg) ........................................................................................34

• CARACTERÍSTICAS ELÉCTRICAS INVERSOR SUNNY BOY 2500

- Mínima tensión DC de entrada .................................................... 250 V- Máxima tensión DC de entrada ................................................... 600 V

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• CARACTERÍSTICAS ELÉCTRICAS INVERSOR SUNNY BOY 2500 (cont.)

- Mínima tensión AC de salida ....................................................... 196 V- Máxima tensión AC de salida ....................................................... 253 V- Potencia máxima de salida ...................................................... 2.500 W- Tensión de red .................................................................. 220 / 230 V- Frecuencia: ......................................................................... 49 - 51 Hz- Distorsión máxima de la intensidad ca inyectada en red: ............. < 4%- Rendimiento aproximado: ............................................................93%

3.4.4. Contadores, protecciones y cableado

La instalación cumple con todas las consideraciones técnicas expuestas enel Real Decreto 1663/2000, así pues contará con los siguientes elementos:

1. Contador de entrada al sistema fotovoltaico. Este contador es unaexigencia del Real Decreto y su objetivo es contabilizar el posibleconsumo de energía del generador fotovoltaico, que, en principio, debeser prácticamente nulo.

2. Contador de salida del sistema fotovoltaico. La energía eléctrica queel titular de la instalación facturará a la empresa distribuidora será ladiferencia entre la energía eléctrica de salida menos la de entrada a lainstalación fotovoltaica.

3. Interruptor general manual, que será un interruptormagnetotérmico con intensidad de cortocircuito superior a la indicadapor la empresa distribuidora en el punto de conexión. Este interruptorserá accesible a la empresa distribuidora en todo momento, con objetode poder realizar la desconexión manual.

4. Interruptor automático diferencial, con el fin de proteger a laspersonas en el caso de derivación de algún elemento de la partecontinua de la instalación.

5. Interruptor automático de interconexión, para la desconexión-conexión automática de la instalación fotovoltaica en caso de pérdidade tensión o frecuencia de la red. Este interruptor estará controlado porun vigilante de la tensión y la frecuencia de la red eléctrica. Losumbrales permitidos son:

• En frecuencia.- 51 a 49 Hz• En tensión.- 1.1 Um a 0,85 Um

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Se tendrán en cuenta en la instalación además los siguientes puntosadicionales con objeto de optimizar la eficiencia energética y garantizar laabsoluta seguridad del personal:

1. Todos los conductores serán de cobre, y su sección será la suficientepara asegurar que las pérdidas de tensión en cables y cajas deconexión sean inferiores al 1% de la tensión de trabajo del sistema encualquier condición de operación.

2. Todos los cables serán adecuados para uso en intemperie, al aire oenterrado, de acuerdo con la norma UNE 21123.

3. Los marcos de los módulos y las estructuras soporte se conectarán a latierra siguiendo la normativa vigente en este tipo de instalaciones; esdecir, sin alterar las condiciones de puesta a tierra de la red de laempresa distribuidora.

3.4.5. Ficha técnica de la instalación

Potencia nominal de la instalación 5 Kw

Número de inversores 2*2500 W

Conexión a la red Trifásica ¨ Monofásica þþ

Potencia del generador fotovoltaico 5300 Wp

Número total de módulos 50*I-106

Valores de entrada:Potencia máx. de PV recomendada*)Potencia máx. CCVoltaje máx. CCÁrea de voltaje PV, MPPT @UACnomCorriente de entrada máx.Fluctuación de voltaje CCNúmero máx. de strings (paralelos)Unidad segregadora CCControl por varistores térmicosControl de conexión a tierraProtección de polaridad

Valores de salida:Potencia máx. CAPotencia nominal CADistorción harmónica de corriente desalida con KU CA < 2 % yPCA > 0,5 PnomÁrea de operación voltaje de red

programable deÁrea de operación frecuencia de red

programable deCambio de ángulo de fase

referido a la fundamentalResistencia al cortocircuito porConexión a la red

Eficiencia:Eficiencia máximaEuro-eta

Potencia de consumo:Consumo interno en operación Consumo interno en stand-by

Normas:EMC

Conformidad redControl red

Directiva de voltaje bajo

Conformidad CE

Protección interna:De acuerdo a DIN EN 60529

Valores mecánicos:Ancho AltoHondoPeso

Condiciones ambientales:Temperaturas ambientales tolerablesHumedad, rel. (tolerable)

Término

PPVPCC, máxUCC, máxUPVIPV, máxUSS

PCA, máxPCA, nom

UCA

fCA

ϕ

ηmáxηeuro

Sunny Boy 700

840 Wp670 W200 V

96V – 200V7A

< 10%2

MC® enchufe pasadorsisi

Diodo de cortocircuito

600 W600 W< 3 %

198 V – 251V180 V – 265V

49,8Hz – 50,2Hz45,5Hz – 54,5Hz

0°

Regulación de corrienteEnchufe pasador CA

93,4%92%

< 4 W0,1 W

EN 50081,T.1EN 50082,T.1EN 61000-3-2DIN VDE 0126

y regulación VDEWEN 50178

EN 60146, parte 1-1si

IP65

322 mm290 mm180 mm

aprox. 16 kg

–25 °C hasta +60 °C0 … 100 %, cl.3K6

1000Wp780W250V

119V – 250V7A

700W700W

0°

93,4%

640 Wp510 W150 V

73V – 150V7A

460 W460 W

0°

93,4%

Sunny Boy 850

1250 Wp1000 W250 V125 V – 250V8A< 10%2MC® enchufe pasadorsisiDiodo de cortocircuito

900 W850 W< 3 %

198 V – 251V180 V – 265V49,8 Hz – 50,2Hz45,5 Hz – 54,5Hz0°


93,3 %92 %

< 4 W0,1 W

EN 50081,T.1EN 50082,T.1EN 61000-3-2DIN VDE 0126y regulación VDEWEN 50178EN 60146, parte 1-1si

IP65

322 mm290 mm180 mmaprox. 18 kg

–25 °C hasta +60 °C0 … 100 %, cl.3K6

Sunny Boy 1100E

1500 Wp1210 W400 V139 V – 400V10 A< 10%2MC® enchufe pasadorsisiDiodo de cortocircuito

1100 W1000 W< 4 %

198 V – 251V180 V – 265V49,8 Hz – 50,2Hz45,5 Hz – 54,5Hz0°


93 %91,4 %

< 4 W0,1 W


IP65


–25 °C hasta +60 °C0 … 100 %, cl.3K6

Sunny Boy 1700E

2200Wp1890W400V139V – 400V12,6A< 10%2MC® enchufe pasadorsisiDiodo de cortocircuito

1700W1500W< 4%

198V – 251V180V – 265V49,8Hz – 50,2Hz45,5Hz – 54,5Hz0°


93,5%91,8%

< 5W0,1W


IP65


–25 °C hasta +60 °C0 … 100%, cl.3K6

Sunny Boy 2000

2600Wp2100W500V125V – 500 V10A< 10%2MC® enchufe pasadorsisiDiodo de cortocircuito

2000W1800W< 4%

198V – 251 V180V – 265 V49,8Hz – 50,2Hz45,5Hz – 54,5Hz0°


96%95,2%

< 7W0,1 W


IP65


–25 °C hasta +60 °C0 … 100%, cl.3K6

Sunny Boy 2500

3450Wp2700W600 V224 V – 600V12A< 10%3MC® enchufe pasadorsisiDiodo de cortocircuito

2500W2200W< 4 %

198 V – 251V180 V – 265V49,8Hz – 50,2Hz45,5Hz – 54,5Hz0°


94,1%93,2%

< 7 W0,25W


IP65


–25 °C hasta +60 °C0 … 100%, cl.3K6

Sunny Boy 3000

4100Wp3200 W600 V268 V – 600 V12 A< 10%3MC® enchufe pasadorsisiDiodo de cortocircuito

3000W2600W< 4 %

198 V – 251V180 V – 265V49,8 Hz – 50,2Hz45,5 Hz – 54,5Hz0°


95%93,6 %

< 7 W0,25 W


IP65


–25 °C hasta +60 °C0 … 100%, cl.3K6

Sunny Boy 1100LV

1500 Wp1210 W60 V23,8 V – 60V56 A< 10 %1nosisiDiodo de cortocircuito

1100 W1000 W< 4 %

198 V – 251 V180 V – 265 V49,8 Hz – 50,2 Hz45,5 Hz – 54,5 Hz0°


92 %90,4 %

< 5 W0,1 W


IP65


–25 °C hasta +60 °C0 … 100 %, cl.3K6

SMA Regelsysteme Gmbh, www.SMA.deRosendahl Industrievertretungen, www.Rosendahl-Energietechnik.de, Tel. 0 21 51 / 45 67 8-90, Fax 0 21 51 / 45 67 8-99

® S

unny

Boy

es

una

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ca r

egis

trada

de

SMA

Reg

elsy

stem

e G

mbH

Últi

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pto

mod

ifica

cion

es p

ara

mej

oram

ient

os té

cnic

os

*) para generadores PV con óptima orientación en Europa Central

Anexo 2.Fabricantes deaerogeneradores y características de sus máquinas

145

En un parque eólico actual, en un campo de generadores eólicos, enuna granja eólica como se decía antes, el elemento clave es el aero-generador. Y al hablar de esta máquina se nos viene enseguida unaclasificación muy simple. Los grandes aerogeneradores de cientos dekilovatios de potencia, pensados básicamente para su funciona-miento agrupado formando parque eólicos con el objetivo de pro-ducir energía eléctrica de forma masiva, y las pequeñas unidadesdesde unos cientos de vatios hasta pocos kilovatios, para utilizacióndoméstica, rural, embarcaciones, etc. con fines de alimentación eléc-trica, o bien para aplicaciones agrícolas, bombeo de agua, e inclusopara integración en sistema híbridos eolicofotovoltaicos por ejemplo.Un caso especial lo constituyen las aeroturbinas oleohidráulicas.

Agrupamos este epígrafe en otros dos grandes grupos: fabricantes degrandes máquinas y fabricantes de pequeños aerogeneradores y so-luciones específicas. En cada uno de ellos se recogen las empresasen orden alfabético, se hace una pequeña presentación de las mis-mas para a continuación mostrar las características de las máquinasactualmente en catálogo o sus últimos desarrollos según la informa-ción recibida. Las referencias que nos han enviado han sido coteja-das e introducidas en el capítulo correspondiente al listado de insta-laciones eólicas. Se han mantenido las referencias correspondientesa exportaciones/instalaciones en otros países.

Como fabricantes de grandes aerogeneradores implantados en Espa-ña, tanto nacionales como extranjeros figuran:

1 Aerogeneradores Canarios, S.A. – ACSA.2 Bazán-Bonus (Empresa Nacional Bazán).3 Desarrollos Eólicos, S.A. – DESA.4 Dewind Iberia, S.A.5 Ecotècnia MCC.6 Enron Wind Ibérica, S.L.7 Gamesa Eólica, S.A.8 Made, Tecnologías Renovables, S.A.9 Neg Micon Ibérica SAU.10 Nordex Ibérica (Borsigenergy) S.A.

Se hace una breve referencia a Enerlim, S.L. por su desarrollo de unprototipo de aerogenerador de nuevo concepto, fabricado en prin-cipio por Necesa.

En cuanto al segundo grupo tienen cabida las empresas:

1. Aplicaciones de Energías Sustitutivas, S.L. – ADES.2. J. Bornay Aerogeneradores, SRC.3. Molinos de Viento Tarragó.4. Soluciones Energéticas, S.A. – SOLENERSA.

ACSA y Ecotècnia tienen también productos en este campo.

- Velocidad a potencia nominal:13,5 m/s

Torre:

• Tipo 1: Tubular troncocónica- Accesorios: Sección cimenta-ción- Superficie: Metalizada y pintada- Altura: 30 m• Tipo 2: Celosía- Accesorios: Pernos de anclaje- Superficie: Galvanizada- Altura: 30 m

Generador: 6 polos 8 polos

- Tipo: Asíncrono, de doble devanado- Potencia nominal 225 kW

50 kW- Intensidad: 400 A 100 A- Voltaje: 400 Vca 400 Vca- Frecuencia: 50 Hz 50 Hz- Factor de

potencia: 0,81 0,72- Conexión: Triángulo Triángulo- Aislamiento

tipo: F F- Protección: IP54 IP 54Control de

temperatura: PT 100 PT 100- Revoluciones 1008 760- Fabricante: SIEMENS, ASEA, ABB osimilar.

Compensación de fase:

- Potencia reactiva instalada: 87,5 kVAr

25,0 kVAr- Factor de potencia

resultante: 0,94 0,91- Intensidad

resultante: 345 A 80 A

Muitiplicador:

- Tipo: 2 etapas, ejes paralelos- Relación: 1:23- Potencia nominal: 433 kW- Volumen de aceite: 70 l- Fabricante: HANSEN, FLENDERo similar

Sistema de orientación:

- Tipo: Orientación activa- Control: Por veleta- Velocidad: 0,6 grados/s

Motores de orientación:

- Tipo: Asíncronos

1.1. Aerogeneradores Canarios, S.A.–––––––––––––––––––––––––––––––

Aerogeneradores Canarios, S.A.-ACSA, se fundó el 23 de diciem-bre de 1985. Durante los prime-ros años tuvieron muy poca acti-vidad, debido a que en Españaera prácticamente desconocida laenergía eólica. En ese momentoconsiguió un acuerdo de tecno-logía avanzada con la empresadanesa VESTAS WIND SYSTEMS,A/S, una de las firmas líderesmundiales en aerogeneración.

Es destacable que ACSA fuera laprimera empresa no danesa enfabricar, fuera de Dinamarca,turbinas eólicas con esa avanza-da tecnología.

ACSA ofrece un servicio integralal cliente: si es posible, le selec-ciona el lugar de instalación delas turbinas eólicas, previo al es-tudio correspondiente; realiza ytramita el proyecto técnico de laplanta eólica; realiza la construc-ción "llave en mano", se respon-sabiliza de la totalidad de laobra; y finalmente se ocupa delmantenimiento.

ACSA ha actuado siempre endos campos: fabricando e insta-lando turbinas para sus clientesy, además realizando parque eó-licos propios, para explotarlos,vendiendo la energía eléctricagenerada.

Debe destacarse que ACSA fuela primera empresa privada es-pañola en instalar parques eóli-cos propios, y la primera em-presa en instalar en España par-que eólicos comerciales. Tam-bién la primera empresa en fa-bricar turbinas eólicas de tecno-logía punta y turbinas eólicascon palas de ángulo variable.

- El conjunto de los parques eó-licos de ASCA es, el de mayoreficacia media de Canarias y de

1. Fabricantes de grandesaerogeneradores

toda España. Así, el factor de ca-pacidad medio de los parqueseólicos de esta región en 1998fue algo menor del 20%. En esemismo año, el factor de capaci-dad medio de las instalacioneseólicas ACSA superó el 39%, yen 1999 superó el 41%.

- Hasta hace poco ACSA ha ac-tuado sólo en el mercado cana-rio. Ahora se han proyectado ha-cia América Latina (contrato deArgentina y trabajos en México),y al Africa Atlántica, donde enlos últimos meses ha tomadocontacto con los mercados deTogo, Benin, Burkina Faso, Mali,Ghana, Gambia, Senegal, Mauri-tania, Marruecos y Cabo Verde.

- Está ampliando la gama deproductos, hasta ahora sólo tur-binas eólicas de media potencia,a miniturbinas, molinos de bom-beo y paneles solares fotovoltai-cos, y dando los pasos necesa-rios para fabricar e instalar unprototipo de 1MW, y, tras suprueba, pasar a comercializarlo.Esperan poder instalar el prototi-po en el 2001, y comercializarloen el 2002-2003.

AEROGENERADOR ACSA – A27/225 KW

CARACTERISTICAS TECNICAS

Rotor:

- Diámetro: 27 m- Area barrida: 573 m2

- Vnom generador principal: 43rpm.- Vnom generador secundario: 32rpm.- Dirección de rotación: Horaria(barlovento)- Regulación de potencia: Porpaso variable- Nº de palas/longitud: 3/13 m- Material: Poliéster con fibra devidrio (GFRP)- Frenos aerodinámicos: Giro to-tal del palas- Perfil de las palas: NACA 63-200- Altura del eje: 31,5 m

Datos de funcionamiento:

- Velocidad de arranque: 3,5 m/s- Velocidad de corte: 25,0 m/s

146

Especial Energía Eólica

Generador:deslizamiento

variable- Tipo: Asíncrono- Potencia

nominal: 660 kW- Intensidad

resultante: 564 A- Voltaje: 690 VAC- Frecuencia: 50 Hz- Factor de potencia

resultante: 0,98- Protección: IP54- Revoluciones: 1515-1650 rpm.

Multiplicador:

- Tipo: Planetario/helicoidal- Relación: 1:52,6514

Unidad de control:

- Tipo: Multiprocesadores (VMP)- Fabricante: VESTAS

Pesos:

- Torre tubular: 33.000 kg- Barquilla: 20.400 kg- Rotor: 7.200 kg

MINITURBINAS EOLICAS

Los sistemas de generación eléc-trica basados en las miniturbinaseólicas son ideales para aplica-ciones diversas que requieranun suministro de energía inde-pendiente de la red eléctricaconvencional, o bien que com-plemente a ésta. En especial es-tán indicados, entre otros, paralos siguientes usos:

- Electrificación de viviendas ais-ladas y servicios públicos. Vi-viendas en emplazamientos ais-lados, refugios de montaña, etc.- Suministro eléctrico a peque-ñas instalaciones agrícolas o in-dustriales.- Bombeo de agua, sistemas deriego, iluminación de invernade-ros o granjas, sistemas de orde-ño, refrigeración, etc.- Desalinización y depuraciónde agua, en plantas de pequeñadimensión.- Fabricación de hielo.- Telecomunicaciones, señaliza-ción marítima, faros, repetidoresy reemisores de radio, televisión

- Velocidad de giro: 950 r.p.m.- Potencia nominal: 0,37 kW- Fabricante: ASEA, o similar

Reductoras de orientación:

- Tipo: Rueda/planetario- Par nominal: 2 x 5.500 Nm- Fabricante: BONFIGLIOLI, o si-milar

Veleta y Anemómetro:

- Tipo: Optoeléctricos- Fabricante: VESTAS, o similar

Unidad hidráulica:

- Tipo: Bomba de engranajes- Caudal: 4,2 l/min a 100 bar- Presión máxima: 100 bar- Capacidad de aceite: 30 l- Fabricante: VICKERS SYSTEMS,o similar

Unidad de control:

- Tipo: Multiprocesadores (VMP)- Fabricante: VESTAS

Pesos:

- Torre tubular: 12.000 kg- Barquilla: 7.900 kg- Rotor: 2.900 kg

Curva de potencia

La curva teórica de potencia,que se muestra en la figura 1,

está basada en una densidad delaire de 1,23 kg/m3.

AEROGENERADOR V47/660 kW

El aerogenerador V47-660 kW esel resultado del perfecciona-miento de turbinas análogas demenor potencia (225, 500 y 600kW), basado en los conocimien-tos derivados de su explotación.

En este modelo, la regulacióndel paso de las palas es aún mássensible y afinada (Optitip), paraaprovechar al máximo las venta-jas del sistema, que se puedenresumir en las siguientes:

- Mejor regulación de la máximapotencia de salida, 660 kW.- Acoplamiento más suave delgenerador.- Arranque sin motor.- Menores cargas sobre la estruc-tura.- Frenado realizado sin la utiliza-ción del freno mecánico.- Optimización de la producciónbajo todas las condiciones deviento.


Rotor:

- Diámetro: 47 m- Area barrida: 1.735 m2

- Vnom rotación rotor: 28,5 r.p.m.- Dirección de rotación: Horaria(barlovento)- Regulación de potencia: Por pa-so variable- Nº de palas: 3- Material: Poliéster con fibra devidrio (GFRP)- Frenos aerodinámicos: Giro to-tal de palas- Altura del eje: 45,7 m


- Velocidad de arranque: 3,5 m/s- Velocidad de corte: 25,0 m/s- Velocidad a potencia nominal:13,5 m/s

Torre:

Tubular troncocónica+ seccióncimentación- Superficie: Metalizada y pintada- Altura: 45 m

147

Figura 1.

Para escoger el molino de bom-beo que mejor se adapte a las ne-cesidades se utilizará la Tabla I.

Estos resultados se obtienen su-poniendo una velocidad mediadel viento de unos 30 km/h.

y telefonía, dispositivos de alar-ma, etc.

La miniturbina se puede integraren una instalación mixta, conpaneles solares fotovoltaicos ogrupos diesel, para mayor efecti-vidad y seguridad de suministro.

Miniturbina - ACSA 1.000 W


- Potencia instalada: 1.000 W- Velocidad arranque: 3 m/s- Velocidad nominal: 12 m/s- Velocidad corte: 25 m/s- Velocidad de supervivencia: 60m/s

Datos del rotor:

- Número de palas: 3- Diámetro: 2,5 m- Área barrida: 4,9 m2

- Posición: Barlovento- Velocidad a potencia nominal:600 r.p.m.- Máxima velocidad: 900 r.p.m.- Control de velocidad: Timónarticulado- Cubo del rotor: Rígido- Sistema de palas: Paso fijo- Perfil de las palas: NACA 4415- Velocidad típica (λ): 7,6- Material de las palas: Poliésterreforzado con fibra de vidrio,con protección contra rayos UVy resistente a la abrasión.- Sistema de orientación: Pasivo,por deriva - Mecanismo de frenado: Pororientación a 90º del viento

Generador:

Síncrono trifásico de imanes per-manentes.- Tensión nominal: 24 V- Frecuencia: 0-90 Hz- Aislamiento típico: F- Protección: IP54

Control de tensión:

Tipo ARK II o similar, 50 A - 24 V,con rectificador, controlador depotencia resistencia de volcado.

Sistema de baterías:

Baterías estacionarias de bajo

mantenimiento dimensionadassagún, necesidades energéticas.

Torre:

Torre tubular galvanizada, o to-rre metálica de celosía, con vien-tos autoportantes (6 m-18 m).

ACSA puede suministrar la si-guiente gama de turbinas, concaracterísticas análogas a la des-crita: 250 W, 400 W, 600 W,1.000 W, 1.500 W, 2.500 W, 4kW y 10 kW

MOLINOS DE BOMBEO

Los molinos multipala se utilizanexclusivamente para el bombeode agua, al transformar la ener-gía eólica en energía mecánica.

148


Figura 2.

Elevación total de bombeoCaudal

máximo Diámetro del rotor (metros)en litros

por hora 1,80 2,60 3,00 4,00

1.000 l/h 20 m 50 m 80 m 105

1.200 l/h 15 m 45 m 70 m 100

1.800 l/h 10 m 40 m 60 m 90 m

2.400 l/h --- 30 m 50 m 80 m

5.000 l/h --- --- 25 m 50 m

7.500 l/h --- --- 15 m 35 m

Tabla I.

Figura 3.

Góndola:

- Tipo: Totalmente cerrada- Material: Acero

Sistema de giro:

- Tipo: Activo- Cojinete de giro: Corona den-tada exteriormente- Transmisión de giro: Cuatro mo-tores eléctricos- Freno del sistema de giro: Fre-no de fricción pasivo

Controlador:

- Tipo: Basado en microprocesa-dor- Control remoto: Preparado víamódem- Designación del controlador:KK WTC-2.0- Fabricante del controlador: KKElectronic A/S

Torre:

- Tipo: Torre tubular cónica- Altura del buje: 50 - 68 m- Protección anticorrosiva: Conpintura- Brillo superficial: Semimate,15-35 ISO2813- Color superficial: Gris claro,Hempel 55210-01050


- Velocidad del viento a la entra-da en servicio: 3 m/s- Potencia nominal a: 15 m/s- Velocidad del viento para laparada de emergencia: 25 m/s- Máxima ráfaga de 2 s: 55 m/s(versión estándar)60-80 m/s (vers. especiales)

Pesos (aproximados):

- Rotor: 30.000 kg- Góndola excl. rotor: 50.000 kg- Torre de 68 m de altura de bu-je: 70.000 kg

CURVA DE POTENCIA PARA DENSIDAD DE AIRE DE 1,225 kg/m3

La curva de potencia es válidapara las siguientes condicionesestándar del aire: temperaturaambiente 15°C, presión 1.013

1.2. Bazán-Bonus (Bazán Turbinas)–––––––––––––––––––––––––––––––

Bazán Turbinas en su fábrica enFerrol mecaniza gran parte delos componentes del aerogene-rador y realiza el ensamblajecompleto de la góndola. Tam-bién lleva a cabo la instalaciónen el emplazamiento. Si el clien-te así lo desea ofrece proyectos"llave en mano". Su actividad eneste campo es reciente, apenassi data de 1996, trabajando so-bre licencia del tecnólogo danésBONUS teniendo la exclusivapara fabricar y comercializar enEspaña estos aerogeneradores,denominados Bazán-Bonus.

Actualmente fabrican los mode-los Bazán-Bonus MK-IV de 600kW de potencia unitaria y el mo-delo Bazán-Bonus de 1.300 kW,el primer aerogenerador de estapotencia instalado en España.

A la fecha tienen instaladas enEspaña 184 máquinas MK-IV yuna de 1.300 kW. En China aca-ban de instalar 20 máquinas de600 kW.

AEROGENERADOR BAZAN-BONUS 1.3 MW

ESPECIFICACIONES TECNICAS

Rotor:

- Tipo: 3 palas, eje horizontal- Posición; En contra del viento- Diámetro: 62 m- Area proyectada; 3.019 m2

- Velocidad del rotor: 19/13 r.p.m.- Regulación de potencia: Com-biStall- Inclinación del rotor: 5 grados

Pala:

- Tipo: Autoportante- Longitud de la pala: 29 m- Cuerda en el extremo: 0,80 m- Cuerda de la raíz: 2,40 m- Perfil aerodinámico: FFA3-NA-CA 632xx- Conicidad: 0 grados- Material: GRP- Brillo superficial: Semimate, 5-15 ISO 2813

- Color superficial; Gris claro, Jo-tun 8091- Denominación de la pala: LM 29- Fabricante de la pala: LM Com-posites

Freno aerodinámico:

- Tipo: Actuación sistema de paso- Activación: Activa, eléctrica "failsafe"

Componentes de transmisión de la carga:

- Buje: Fundición nodular de hie-rro- Cojinetes principales: Cojinetesde rodillos a rótula- Eje de transmisión: Acero- Placa de asiento de la góndola:Acero

Sistema de transmisión:

- Acoplamiento buje-eje: Brida- Acoplamiento Eje-multiplicador:Disco aplicado en caliente- Multiplicador: Planetario/helicoi-dal de 3 etapas- Relación de multiplicación: 1:79- Lubricación de la caja de en-granajes: Par barboteo- Volumen de aceite: 185 l- Enfriamiento multiplicador: En-friador independiente- Denominación multiplicador:PEAS 4375- Fabricante del multiplicador:Flender AG- Acoplamiento multiplicador-ge-nerador: Doble acoplamiento fle-xible

Freno mecánico:

- Tipo: Freno de disco "Failsafe"- Posición: Eje de alta velocidad- Número de actuadores: 3

Generador:

- Tipo: Asíncrono- Potencia nominal: 1,3/0,26 MW- Velocidad síncrona: 1.500/1.000r.p.m.- Tensión: 690 V- Frecuencia: 50 Hz- Protección: IP 54- Refrigeración: Ventilador externo- Clase de aislamiento: F- Designación del generador:HXR 500 LN 4/6- Fabricante del generador: ABB

149

1.3. Desarrollos Eólicos, S.A.-DESA–––––––––––––––––––––––––––––––

Abengoa inició su actividad enel campo de la energía eólicahace más de catorce años, conla construcción de prototipos deaerogeneradores de pequeñapotencia que le permitieron darlos primeros pasos en el conoci-miento de la tecnología eólica.

Estas actuaciones se consolida-ron con contactos y acuerdoscon pequeñas compañías, loque permitió a Abengoa un ni-vel comercial en sus productosa finales de 1986.

150


Viento Potencia Viento Potencia(m/s) (kW) (m/s) (kW)

0,0 0,0 13,0 1.183,11,0 0,0 14,0 1.250,12,0 0,0 15,0 1.281,73,0 0,0 16,0 1.294,04,0 32,1 17,0 1.298,25,0 91,6 18,0 1.299,56,0 172,5 19,0 1.299,87,0 291,2 20,0 1.300,08,0 439,3 21,0 1.300,09,0 604,3 22,0 1.300,0

10,0 770,6 23,0 1.300,011,0 928,7 24,0 1.300,012,0 1.072,2 25,0 1.300,0

Tabla I.

Viento Potencia Viento Potencia(m/s) (kW) (m/s) (kW)

5,0 1.545 8,0 4.3305,5 1.992 8,5 4.7586,0 2.454 9,0 5.1706,5 2.927 9,5 5.5547,0 3.408 10,0 5.9087,5 3.870

Tabla II.

mBar y densidad del aire de1,225 kg/m3, palas del rotor lim-pias y flujo de aire horizontal no perturbado. (Tabla I, Fig. 1)

Los datos de producción de

energía anual para las distintasvelocidades medias de viento ala altura del buje se calculan apartir de la curva de potenciaanterior suponiendo una distri-bución de Raleigh de velocidad

de viento, una disponibilidaddel 100%, no habiéndose consi-derado ni pérdidas en la red niotros factores que pudieranafectar a la producción. (TablaII, Fig. 2)

Características técnicas A-30/31 A-643 A-15XX(*)

- Potencia Nominal (kW) 300 600 1.500- Diámetro del Rotor (m) 31 43 66- Velocidad del Viento en el Eje del Rotor (m/s)

• Arranque 5 3,5 4• Potencia Nominal 12 11,5 11• Desconexión 25 27 26• Supervivencia 65 60 55

- Nº de Palas 3 3 3- Velocidad Giro Rotor (r.p.m.) 43,2 15-30 12-23,5- Altura de Torre (m) 30-40 48-55 64- Peso de Torre (t) 10,5-14 60-67 102

(*) En desarrollo.

Tabla I.

Figura 1.Figura 2.

1.4. Dewind Iberia, S.A.–––––––––––––––––––––––––––––––

Empresa de reciente implanta-ción comercial en España, iniciósu actividad eólica en Alemaniaen 1996, con una máquina de500 kW que de inmediato lamejoró a 600 kW.

Actualmente el número de má-quinas instaladas, básicamenteen Alemania asciende a 142 conuna potencia acumulada de93.900 kW. En catálogo tienenaerogeneradores desde 600 kWhasta 1.500 kW.

151

A finales de 1998, las plantas eó-licas suministradas e instaladaspor Abengoa totalizan una po-tencia superior a 100 MW.

Desarrollos Eólicos, cuyo capitalpertenece íntegramente a Aben-

goa, es quien lidera y canaliza laactividad en el sector eólico.

AEROGENERADORES SERIE A

Los aerogeneradores de la serieA, son máquinas tripalas de rotor

barlovento, siendo la regulaciónde potencia mediante un sistemade paso variable, que permite,tanto unas elevadas prestacionesen una amplia gama de veloci-dad de viento, como un frenadoaerodinámico efectivo.

Potencia (kW)a densidad 1.225 kg/m3

Figura 1. Potencia turbinas eólicas De-Wind

Tipo D48-600 kW D62-1.000 kW D-60-1.250 kW D62-1.250 kW D64-1.250 kW D70-1.500 kWCaracterísticas

Generales:

Disposición del eje Horizontal Horizontal Horizontal Horizontal Horizontal HorizontalModo de operación En paralelo En paralelo En paralelo En paralelo En paralelo En paraleloAltura de cubo (m) 50/55/60/70 60/68,5/91,5 60/68,5 60/68,5/91,5 60/68,5/91,5 64,5/89,5

Viento:

Velocidad viento mínima (m/s) 2,5 2,5 2,5 2,5 2,5 3,5Velocidad viento nominal (m/s) 11,5 11,5 11,5 11,5 11,5 11Velocidad viento máxima (m/s) 19 23 28 25 23 20Potencia nominal (kW) 600 1.000 1.250 1.250 1.250 1.500Tensión nominal (V) 690 690 690 690 690 690

Rotor:

Diámetro del rotor (m) 48 62 60 62 64 70Número de palas 3 3 3 3 3 3Tipo de cubo Fundición Fundición Fundición Fundición Fundición FundiciónRevoluciones nominales (rpm) 23 23,2 21,1 20,5Rango de revoluciones (r.p.m.) 15-29,2 12,1-25,2 14,3-27,6 13,1-27,2 12-24,8 11,0-22,0Angulo de ajuste de pala (°) 0-90 0-90 0-90 0-90 0-90 0-90Angulo inclinación eje rotor (°) 4 4 4 4 4 4Velocidad nominal del rotor 20,7 23,9Tipo de paso Variable Variable Variable Variable Variable VariableControl de potencia Según ajuste de palas Según paso de palas Según ajuste de palas Según paso de palas Según paso de palas Según paso de palas

Tabla I.

152


Tipo D48-600 kW D62-1.000 kW D-60-1.250 kW D62-1.250 kW D64-1.250 kW D70-1.500 kWCaracterísticas

Palas:

Número de palas 3 3 3 3 3 3Perfil de las palas Serie 63 Serie 63 Serie 63 Serie 63 Serie 63 Serie 63Material palas Fibra vidrio/ Fibra vidrio/ Fibra vidrio/ Fibra vidrio/ Fibra vidrio/ Fibra vidrio/

resina epoxy resina epoxy resina epoxy resina epoxy resina epoxy resina epoxyLongitud pala (m) 23,1 29,1 29,1 29,1 31,1 ca. 34Area barrida (m2) 1.808 3.019 2.804 3.019 3.217 3.848

Multiplicador:

Diseño multiplicador Planetario/ Planetario/ Planetario/ Planetario/ Planetario/ Planetario/engranajes rectos engranajes rectos engranajes rectos engranajes rectos engranajes rectos engranajes rectos

Indice de multiplicación 1:45,5 1:53,5 1:48,9 1:49,6 1:48,9 1:87,7Par nominal (kNm) 217Lubricación Forzada Forzada Forzada Forzada Forzada Forzada

Sistema de orientación

Sistema orientación Diseño activo Diseño activo Diseño activo Diseño activo Diseño activo Diseño activoGiro orientación Dos motorred. Dos motorred. Dos motorred. Dos motorred. Dos motorred. Cuatro motorred.

eléctricos eléctricos eléctricos eléctricos eléctricos hidráulicosVelocidad de ajuste (°/s) 0,6 0,6 0,6 0,6 0,6Sistema de fijado Frenos hidráu. Frenos hidráu. Frenos hidráu. Frenos hidráu. Frenos hidráu. Frenos hidráu.

Sistema de freno

Freno principal Paso de palas Paso de palas Paso de palas Paso de palas Paso de palas Paso de palasFreno de seguridad Frenos de disco Frenos de disco Frenos de disco Frenos de disco Frenos de disco Frenos de disco

Sistema de control Monitorización remota, transmisión automática de los datos (Mita-Teknika/s)

Generador

Tipo de generador Asíncrono de Asíncrono de Asíncrono de Asíncrono de Asíncrono de Asíncrono dedoble excitación doble excitación doble excitación doble excitación doble excitación doble excitación

Potencia nominal (kW) 600 1.000 1.250 1.250 1.250 1.500Tensión nominal (v) 690 690 690 690 690 690Frecuencia (Hz) 50 50 50 50 50 50Rango de deslizamiento (%) ±35 ±35 ±35 ±35 ±35 ±35Coseno phi 1,0; ajustable 1,0; ajustable 1,0; ajustable 1,0; ajustable 1,0; ajustable 1,0; ajustableProtección clase IP 54 IP 54 IP 54 IP 54 IP 54 IP 54Conexión a red Directa/ Directa/ Directa/ Directa/ Directa/ Directa/

Inversor IGBTU-U Inversor IGBTU-U Inversor IGBTU-U Inversor IGBTU-U Inversor IGBTU-U Inversor IGBTU-U

Condiciones de operación

Vida útil (años) 20 20 20 20 20 20Clase (IEC) III III I-60 m II III II-64,5 m

altura de cubo III-89,5 mII-68,5 m

altura de cubo

Torre Torre tubular de acero

Dimensiones:

Góndola: Largo x ancho x alto 4,6x2,5x3,3 m 9,0x2,5x2,91 m 9,0x2,5x2,91 m 9,0x2,5x2,91 m 9,0x2,5x2,91 mPeso 24.000 kg 43.000 kg 43.000 kg 45.000 kg 45.000 kg

Cubo: Diámetro 2,0 mLargo x ancho x alto 1,8 m (ancho) 2,924x2,532x2,297 m 2,924x2,532x2,297 m 2,924x2,532x2,297 m 2,924x2,532x2,297 mPeso 5.500 kg 7.500 kg 7.500 kg 7.500 kg 7.500 kg

Palas: Longitud 23,15 m 29,15 m 29,15 m 31,1 mPeso 1.800 kg/u 4.300 kg/u 4.300 kg/u 4.800 kg/u

Tabla I. (cont).

CARACTERISTICASAEROGENERADOR ENRON WIND 750I

Especificaciones técnicas:

- Potencia nominal: 750 kW- Control: paso variable- Velocidad inicial de generación:4 m/s- Velocidad paro potencia nomi-nal: aprox. 11,6 m/s- Velocidad de desconexión: 29m/s

Rotor :

- Número de palas: 3- Diámetro: 50 metros- Área de barrida: 1.963 m2

- Velocidad del rotor: variable en-tre 12,3 y 32,3 rpm.

1.6. Enron Wind Ibérica, S.L.–––––––––––––––––––––––––––––––

Enron Corp. es una importante"multiutilitie" americana conuna fabricación en el 98 de31.000 millones de euros y20.000 empleados, corporacióna la que pertenece EnronWind, que tiene tres centros defabricación: Zond Energy Sys-tems en USA, Tacke WindEnergie en Alemania y TackeEnergia Eólica en España, aho-ra Enron Wind Ibérica.

Enron Wind fabrica aerogene-radores desde 550 kW hasta2.000 kW. Tienen una capaci-dad de fabricación de 35-40turbinas por semana, que pre-tende aumentar sensiblemente

mediante la nueva planta deproducción en España. Encuanto a Tacke, desarrolló suprimera turbina en Alemaniaen 1985 y lleva más de 900 ae-rogeneradores instalados. Haabierto un nuevo centro deproducción dedicado al merca-do "offshore". Apostó desdehace tiempo por la solución develocidad variable como alter-nativa más ventajosa.

En España la empresa práctica-mente inicia su actividad conun pedido de 100 aerogenera-dores de la serie Enron Wind750 i por parte de Energías Eó-licas Europeas (50% Iberdrola,50% EHN), a suministrar desdela nueva fábrica de Noblejas(Toledo).

153

1.5. Ecotècnia, MCC–––––––––––––––––––––––––––––––

Esta empresa inició su andaduraen el campo eólico en 1981 deforma integrada, es decir, dise-ñando, fabricando y operandosus propios fabricados, muchasveces en la modalidad llave enmano.

En 1999 Ecotècnia se integró enla estructura empresarial delgrupo industrial MondragónCorporación Cooperativa –MCC, que agrupa a más de 100empresas cooperativas de varia-do espectro en cuanto a su fa-bricación. Cuenta el grupo concentros propios de I+D e inclu-so con una Universidad Politéc-nica propia.

En el grupo, Ecotècnia asume elliderazgo de toda la actividadeólica, con positivo efecto sinér-gico.

Su arranque industrial lo hizo enel 92 montando en Tarifa unparque eólico de 50 máquinasde 150 kW. Ahora tiene ya ins-taladas 390 máquinas con 131MW. Ha entrado en el 2000 conpedidos por 160 MW, del ordende 170 máquinas de 750 kW, sumodelo comercial de gama alta.

En este mismo año tiene previs-to también finalizar el desarrollode un nuevo aerogenerador de1.200 kW. Con esta nueva má-quina completa la gama de ae-rogeneradores, constituida hastaahora por cuatro modelos:

- Ecotècnia 150, de 150 kW y 20m de diámetro.- Ecotècnia 225, de 225 kW y 28m de diámetro.- Ecotècnia 640, de 640 kW y 44m de diámetro.- Ecotècnia 750, de 750 kW y 48m de diámetro.

Complementariamente Ecotèc-nia realiza instalaciones domés-ticas híbridas, eólico-solares yde electrificación rural.

Dentro del programa Joule aca-ba de desarrollar un sistema in-tegral autónomo eólico-fotovol-taico-diesel en la gama de 10-50kW.

ECOTECNIA 640


Rotor:

- Diámetro: 44 m- Superficie barrida: 1.520, 5 m2

- Palas: 3x19,1 m

- Velocidad de rotación: 26,9 r.p.m.- Control: Por pérdida aerodiná-mica

Operación:

- Potencia nominal: 640 kW- Velocidad de arranque: 4,5 m/s- Velocidad de corte:25 m/s

Freno:

- Principal: aerodinámico en pala- En buje: de disco

Multiplicador:

- Tipo: Tandem de ejes paralelos- Relación: 1:55,76- Lubricación: Bomba eléctrica

Generador:

- Tipo: Inducción- Potencia: 2x300 kW- Velocidad de giro: 1.500 rpm.


- Tipo: Activo- Actuación: Eléctrica- Freno: Hidráulico de seguridad

Torre:

- Tipo: Tubular troncónica- Altura de buje: 37 m

- Velocidad para potencia nomi-nal: 13 m/s- Velocidad de desconexión: 25m/s

Rotor de 70.5 metros de diámetro:

- Velocidad inicial de genera-ción: 3 m/s- Velocidad para potencia nomi-nal: 12 m/s- Velocidad de desconexión: 22m/s

Rotor de 77 metros de diámetro:

- Velocidad inicial de generación:3 m/s- Velocidad para potencia nomi-nal: 11,8 m/s- Velocidad de desconexión: 20m/s

Rotor

- Número de aspas: 3 - Diámetro: 65/70,5/77 metros - Area de barrido: 3.318 m2/3.902 m2/4.657 m2

- Velocidad del rotor: variable 11B 20 r.p.m o 10 B 18 con rotorde 77 metros de diámetro


- Tipo: caja de engranaje cilín-drico (de dentadura recta) pla-netario de tres pasos, i=90 - Para rotor de 77 metros: i=98

Generador:

- Tipo: generador asíncrono conanillos rozantes - Potencia nominal: 1.500 kW

Inversor:

- Tipo: inversor de frecuencia detransistor bipolar de puerta ais-lada (IGBT)

Sistema de frenado:

- Regulador individual de paso- Freno a prueba de fallo


- Motor con sensor que determi-na la dirección del viento y conun sistema automático que de-senrolla los cables

Caja de velocidades:

- Tipo: 2 pasos integrados conejes paralelos: i = 40.65

Generador:

- Tipo: 6 polos, generador asín-crono con anillos rozantes- Potencia nominal: 750 kW, 50ó 60 Hz

Inversor:

- Tipo: inversor de frecuencia detransistor bipolar de puerta ais-lada (IGBT)

Sistema de freno:

- Regulador individual de pasovariable.- Sistema de control de freno aprueba de fallo.

- Tres sistemas individuales defreno aerodinámico. - Freno mecánico de parada.


- Cojinete de bolas de contactode cuatro puntos. - Motor con sensor que determi-na la dirección del viento y conun sistema automático desenro-llador de cables.

Torre:

- Revestimiento de capas múlti-ples, torre cónica de acero tubu-lar con una escalera interna deseguridad que lleva a la góndola.- Altura del buje: 55 ó 65 metros.

Sistema de protección de rayos:

- Pararrayos instalados en losextremos de las aspas.- Descarga dentro de las aspasdel rotor a lo largo de la góndo-la y la torre.

CARACTERISTICAS TW 1.5SL/TW 1.5S/TW 1.5


- Potencia nominal: 1.500 kW- Control: paso variable

Rotor de 65 metros de diámetro:

- Velocidad inicial de genera-ción: 4 m/s

154


Figura 1.Curvas de potenciapara TW1,5SL/1,5S/1,5

Figura 2.

1.7. Gamesa Eólica, S.A.–––––––––––––––––––––––––––––––

El grupo Gamesa pertenece enun 72%, a partes iguales, a Iber-drola, y al BBVA. Como tal Ga-mesa es líder en el diseño y fa-bricación de aerogeneradores.En 1999 tuvo un 57% de cuota demercado eólico español, muypor delante de su más inmediatocompetidor y a nivel mundialocupó el tercer puesto con un13,3%, por detrás de Vestas(17%) y Neg-Micon (15%). En1994 montó su primera máquinaG39 de 500 kW, hoy ya fuera defabricación. A 31 de agosto de2000 había instalado en España60 parques con 1.812 máquinas y1.176 MW. A nivel mundial tienecontratado siete parques por másde 40 MW en China, Francia, Mé-xico y Argentina. Actualmentecuenta con 1.150 empleados.

Dentro del grupo, Gamesa Ener-gía aglutina toda la actividad eó-lica como sigue: Gamesa Eólicadiseña y fabrica aerogenerado-res; Gamesa Energía Ibérica pro-mociona y explota parques eóli-cos; Gamesa Energía Serviciosrealiza trabajos de ingeniería,montaje y mantenimiento inclui-do llave en mano, de parqueseólicos; Gamesa Energía Inter-nacional promociona, estudia ymonta parques fuera del territo-rio internacional.

Gamesa Eólica cuenta con diezcentros distribuidos a lo largo dela geografía española, en losque fabrica las góndolas, torres,palas, etc. La central está enPamplona.

En virtud del acuerdo de trans-ferencia tecnológica con Vestasse desarrollaron las máquinas de500, 600 y 660 kW. Gamesa Eó-lica ha desarrollado conjunta-mente con Vestas la máquina G-52 de 850 kW.

AEROGENERADORES G47-660 KW, G66-1.650 KW Y G52-850 KW

Principales características del ae-rogenerador Gamesa:

Torre:

- Revestimiento a tres capas, to-rre cónica de acero tubular conuna escalera interna de seguri-dad que lleva a la góndola.- Sistema de montacargas, pesomáximo 250 kg - Altura del cubo: • Rotor de 65 metros: 67.1, 80 ó85 metros • Rotor de 70.5 metros: 64.7, 80,85 ó 100 metros • Rotor de 77 metros: 61.4, 80,85 ó 100 metros

Insonorización:

- Estructura insonorizada del sis-tema de transmisión - Caja de transmisión de ruidoreducido - Velocidad del extremo del aspareducida - Góndola de ruido amortiguado

Sistema de control:

- Sistema de control con memo-ria programable - Control lógico programable(PLC)- Sistema de control a distancia


- Pararrayos instalados en losextremos de las aspas - Descarga dentro de las aspasdel rotor a lo largo de la góndo-la y la torre

CARACTERISTICAS TW 2.0 OFFSHORE


- Potencia nominal: 2.000 kW- Control: paso variable- Velocidad inicial de generación:4 m/s- Velocidad para potencia nomi-nal: ~13 m/s- Velocidad de desconexión: ~25m/s

Rotor:

- Número de aspas: 3- Diámetro: 70,5 metros- Area de barrido: 3.902 m2

- Velocidad del rotor: variable 12,4B 23 rpm.


- Tipo: caja de engranaje cilín-drico (de dentadura recta) pla-netario de tres pasos, i=78,4

Generador:

- Tipo: generador asíncrono conanillos rozantes - Potencia nominal: 2.000 kW

Inversor:

- Tipo: inversor de frecuencia detransistor bipolar de puerta ais-lado (IGBT)

Sistema de frenado:

- Regulador individual de paso- Freno a prueba de fallo


- Motor con sensor que determi-na la dirección del viento y conun sistema automático que de-senrolla los cables

Torre:

- Revestimiento de tres capas,torre cónica de acero tubularcon una escalera interna de se-guridad que lleva a la góndola - Sistema de montacargas, pesomáximo 250 kg - Altura del cubo: dependiendode su ubicación

Insonorización:

- Estructura insonorizada del sis-tema de transmisión - Caja de transmisión de ruidoreducido - Góndola de ruido amortiguado

Sistema de control:

- Sistema de control con memo-ria programable - Control lógico programable (PLC - Sistema de control a distancia


- Pararrayos instalados en losextremos de las aspas - Descarga dentro de las aspasdel rotor a lo largo de la góndo-la y la torre

155

156


- Palas de paso variable (Opti-Tip) en lugar de paso fijo.• Potencia óptima.• Disminución del nivel sonoro.• Amortiguación de esfuerzos dinámicos de la má-quina.- Sistema de control Ingecon-W de velocidad variabley generación síncrona.• Convertidor última tecnología IGBT’s.

• Doblemente alimentado (DFM).• Control de potencia reactiva.• Aumento de eficiencia y producción.• Mejora de la vida útil de la máquina.• Bajo contenido de armónicos y mínimas pérdidas.- Diseño modular de torres con varias alturas disponi-bles (40 a 80 m).- Bajo coste de mantenimiento.

Rotor PalasDiámetro: 47 m Nº de palas: 3Area de barrido: 1.735 m2 Longitud: 23 mVelocidad de giro: Variable, 22,8 ÷ 30,9 rpm Perfil: NACA 63600/FFA-W3Dirección de giro: Agujas del reloj Material: Preimpregnado rexina epoxyPeso (incl. Buje): Aprox. 7.200 kg Peso pieza Peso nacelle: Aprox. 20.400 kg completa: 1.500 kg

Color: RAL 9018

Multiplicador G47-660kWTipo: Planetaria helicoidalRatio: 1:52.626

Torre tubularDiámetro superior (todas torres): 2,0 m

Tipo Altura Diámetro inferior PesoTorre modular, 2 secciones 40 m 3,0 m 28.000 kgTorre modular, 2 secciones 45 m 3,0 m 33.000 kgTorre modular, 3 secciones 50 m 3,3 m 38.000 kgTorre modular, 2 secciones 55 m 3,3 m 50.700 kg

CimentacionesTipo Altura Diámetro máx. Peso

Torre de 40/45 m 2,1 m 3,2 m 3.100 kgTorre de 50/55 m 2,1 m 3,5 m 3.400 kg

Generador 660 kW Generador+ConvertidorTipo: Asíncrono Tipo de generación: SíncronaPotencia nominal: 660kW Potencia del estátor: 660 kWTensión: 690 V Intensidad del estátor: 690 VFrecuencia: 50 Hz Intensidad: 553 AClase de aislamiento estátor/rotor: F/F Cos ϕ: 1,00Clase de protección: IP55Número de polos: 4Velocidad de rotación: 1511,9 rpmIntensidad nominal: 557,9 ACos ϕ: 1,00

Sistema de controlGenerador doblemente alimentado, controlado en velocidad y potencia mediante convertidoresde IGBT’s y control electrónico PWM.Ventajas: Control potencia reactiva: bajo contenido en armónicos y mínimas pérdidas; aumen-to de la eficiencia y de la producción y mejora de la vida útil de la máquina.

Tabla I. Especificaciones técnicas G47-660 kWFigura 1. Curva de potencia Aerogenerador G47-660 kW

Figura 2. G52-850 kW

V 1.255 kg/m3 V 1.255 kg/m3

4 0 12 6305 53 13 6706 106 14 6907 166 15 6968 252 16 6999 350 17 700

10 464 18 70011 560 19-25 700

Generador 850 kW

Tipo: Generador doblementealineado

Potencia nominal: 850 kWTensión 650 V acFrecuencia: 50 HzClase de protección: IP 54Número de polos: 4Velocidad de giro: 900:1.750 rpmIntensidad nominal/Estátor: 650 A@690 VFactor de potencia: (defecto): 1,0Rango factor de potencia: 0,95 CAP-0,95IND (opción)

desarrollos han llevado a MADE,dentro del Grupo Endesa, al ac-tual generador de 1.300 kW.

En este tiempo ha instalado enEspaña 1.184 máquinas con unapotencia total de 525.425 kW y74 máquinas con 33.000 MW enel extranjero, principalmente enChina a través de una joint ven-ture con una empresa local.

1.8. MADE Tecnologías–––––––––––––––––––––––––––––––

A principios de los 80 y coinci-diendo con el inicio del Progra-ma de Investigación del sectoreléctrico (PIU-PIE) y posterioraparición de IDAE como promo-tor de las renovables inició elGrupo Endesa diversos diseñoseólicos acometidos desde GESA

en un principio. Se desarrolla-ron las primeras máquinas de 36kW y aun cuando se participóen el proyecto AWEC-60 de unaerogenerador de 1.200 kW enCabo Vilano con tecnología ger-manoespañola no fue una líneaque fructificó en aquel enton-ces. El salto industrial supuso lapuesta en el mercado del mode-lo TAE-30 (330 kW). Sucesivos

157

V10 m/s 1,225 1,06 1,09 1,12 1,15 1,18 1,21 1,24 1,27

5 79 64 67 69,4 72,3 75,1 77,9 80,7 83,57 286 243 251 259 267 274 282 290 2999 640 546 563 580 597 614 631 648 66511 1.064 913 941 968 996 1.023 1.051 1.078 1.10513 1.425 1.241 1.277 1.312 1.346 1.379 1.411 1.440 1.46815 1.616 1.509 1.539 1.562 1.582 1.598 1.611 1.621 1.62917 1.650 1.631 1.638 1.642 1.645 1.646 1.647 1.650 1.65019 1.650 1.650 1.650 1.650 1.650 1.650 1.650 1.650 1.650

20-25 1.650 1.650 1.650 1.650 1.650 1.650 1.650 1.650 1.650

Tabla II. G66-1650kW

Figura 3. G66-1650 kW

Modelo AE-61 AE-52 AE-46/1Denominación

Rotor

Potencia nominal (kW) 1.320 800 660Control de potencia Entrada en pérdida Por cambio de paso y Entrada en pérdida

velocidad 100% variableDiámetro del rotor (m) 61 52 46Area barrida por el rotor (m2) 2.922,5 2.123,7 1.662Número de palas 3 3 3Orientación Activo barlovento Activo barlovento Activo barloventoTipo de pala LM 29.1 LM 25,1 p LM 21Rango de velocidades del rotor (r.p.m.) 18,8 a 12,5 12,8 a 25,71 Altura de buje sobre suelo (m) 60 50 45Angulo de inclinación 5º 5º 5º

Multiplicador

Tipo Ejes paralelos y planetarios Ejes paralelos Planetario o ejes paralelosRelación de multiplicación 1:80,8 1:58,344 1:59,50

Generador

Tipo de generador Asíncrono trifásico, 4 y 6 polos Síncrono trifásico, de cuatro polos Asíncrono trifásico, 2 velocidadesTensión de alimentación (v) 690 +- 5% 1.000 +-5% 690

Convertidor de frecuencia

Topología -------- Rectificador de diodos, --------chopper elevador, inversor de IGCT’S

Tensión de alimentación (v) --------- 1.000 ----------Frecuencia de red (Hz) ------- 50 +-2% ----------Gestión de coseno de ϕ 6 etapas de condensadores Máxima eficiencia a todas las cargas 4 etapas de condensadores

Tabla I. Características técnicas

158


Figura 2. Curva de potencia AE-61 Figura 3. Curva de potencia AE-52

Figura 1. Curva de potencia AE-46/1

Modelo AE-61 AE-52 AE-46/1Denominación

Sistema de freno

Freno principal Aerofrenos en punta de pala Cambio de paso de las palas AerofrenosFreno de seguridad Freno de disco, pinza Freno de disco, pinza Freno mecánico en

hidráulica en el eje rápido hidráulica en el eje rápido el eje rápido

Sistema de orientación

Tipo 4 moto-reductores eléctricos, 2 moto-reductores eléctricos, Motor eléctrico con etapas reductoras con etapas reductoras Transmisión paralela

sinfin y planetario sinfin y planetarioFreno 8 pinzas de freno hidráulicas 5 pinzas de freno hidráulicas Pinzas hidráulicas

Altura de torre

Tipo Tronco-cónica de acero soldado Tronco-cónica de acero soldado Tronco-cónica de acero soldadoNúmero de tramos Tres, embridados internamente Tres, embridados internamente Tres, embridados internamenteAltura (m) 58,5 48,5 43,5

Condiciones de operación

Clase de viento I según IEC 61400-I I según IEC 61400-I I según IEC 61400-IVelocidad de arranque (m/s) 3,5 3,5 3,5Velocidad de parada (m/s) 25 25 25Temperatura ambiente de diseño -20ºC/+50°C -20ºC/+40°C ------

Pesos aproximados

Rotor 23.000 15.000 12.000Góndola 49.000 30.000 25.000Torre 89.500 50.000 40.000Total 161.500 95.000 77.000

Tabla I. (cont)

Curva de potencia Producción anualViento (m/s) Pot. (kW) Viento (m/s) Pot. (kW) Viento (m/s) Prod. (kW·h)

4 14 15 660 6 1.253.1705 46 16 656 7 1.750.8606 87 17 638 8 2.218.9907 129 18 622 9 2.626.7208 215 19 603 10 2.957.6509 312 20 59110 415 21 57911 507 22 56912 573 23 56713 620 24 56714 653 25 570

Calculado con Weibull, K = 2

Tabla II. AE-46/1

multiplicadores del mundo. Juntos,desarrollamos unos nuevos y mejo-rados multiplicadores de tres etapasque pueden manejar todas las cargasa las que sean sometidos. Además,el Multi-Power 52 dispone de dossistemas de frenos hidráulicos. Elfreno aerodinámico del extremo dela pala y el freno de disco mecánicofuncionan en tándem para asegurarun frenado suave para los cojinetesy el multiplicador. Además, la dobleacción del disco de freno hace queel frenado sea aún más suave.

Bajos costes - mayores beneficios

Al diseñar el Multi-Power 52, nues-tro objetivo era utilizar la experien-cia adquirida con el aerogeneradorMulti-Power 48 para crear un aero-generador todavía más competitivo.El resultado es una atractiva relaciónentre la inversión, la explotación y elmantenimiento. Por otra parte, elrendimiento anual y el precio alta-mente competitivo del aerogenera-dor Multi-Power 52, garantizan unoscostes bajos de generación y un altoretorno de la inversión.

DATOS TECNICOS: MULTI-POWER 52

Parámetros de funcionamiento:

- Potencia nominal: 750 kW- Regulación de potencia: Pérdidaaerodinámica- Pot. máx. a vel. de viento: 16 m/s- Velocidad mínima: 3,5 m/s- Velocidad máxima: 25 m/s

Rotor:

- Diámetro del rotor: 52,2 m- Area barrida por el rotor: 2.140 m2

- Número de palas: 3- Revoluciones del rotor: 22/15 rpm.- Posición del rotor: A barlovento

Sistema de freno:

- Freno de extremo de pala: Hidráu-lico, seguro al fallo- Freno de disco : 1 freno hidráulico,seguro al fallo

Tren de potencia:

- Tipo de multiplicador: Planetario –eje paralelo

9. Neg Micon Ibérica, SAU–––––––––––––––––––––––––––––––

Neg Micon a nivel de repartomundial del mercado eólicoocupa el segundo lugar con un15%, a poca distancia del lídermundial Vestas. Tiene instaladosen todo el mundo más de 9.200aerogeneradores.

Su gama de productos está divi-dida en tres plataformas:

- Plataforma MULTI-POWER, conlos modelos 44 y 48, todos ellosde 600/150 kW de potencia no-minal, y los modelos 44, 48 y 52todos ellos de 750/200 kW.

- Plataforma UNI-POWER, conlos modelos 54 y 60 de 1.000/250kW y los modelos C64 y C72 de1.250/400 kW de potencia nomi-nal.

- Plataforma MEGA-POWER, conel modelo 72, de 2.000/500 kW.

Todas las plataformas están de-sarrolladas bajo el concepto quedenominan "powerful simpli-city".

En España Neg Micon inició suactividad en 1997. Actualmentetiene instaladas 228 máquinasen ocho parques, totalizandouna potencia de 151 MW (enPortugal tiene 58 unidades con10 MW).

Es de destacar que Neg MiconIbérica tiene actualmente enconstrucción en España catorceparques eólicos, tres de ellos ex-perimentales, con un total de 436máquinas que suman 323’2 MW.

Con el aerogenerador Multi-Po-wer 52, NEG Micon ha marcado,una vez más, las pautas a seguirpara conseguir una relación en-tre precio, calidad y rendimien-to en el sector de aerogenerado-res altamente eficientes. Al igualque otros aerogeneradores de lamisma categoría, el Multi-Power52 puede instalarse sólo, en pe-queños grupos o en parque eó-licos de gran escala.

El nuevo Multi-Power 52 es una

versión avanzada de los recono-cidos y altamente flexibles aero-generadores Multi-Power 48 yMulti-Power 44, que son idealespara la mayoría de los emplaza-mientos y condiciones climáti-cas. Con más de mil modelosinstalados, NEG Micon es, en laactualidad, uno de los líderesmundiales en el suministro deaerogeneradores. Por eso el ae-rogenerador NEG Micon Multi-Power 52 está construido con lamisma filosofía de diseño y se-gún la misma experiencia, docu-mentación y conocimientos tec-nológicos que los otros aeroge-neradores NEG Micon de estacategoría. ¡Es lo que llamamostecnología probada!.

Con la mejora del sistema deorientación y el rotor, y la incor-poración de la estructura de fun-dición, más rígida y robusta, eldepartamento de I+D de NEGMicon ha logrado crear un aero-generador con un rendimientoexcepcional y de alto nivel.

Principios de diseño

Al igual que en otros aerogene-radores de la categoría Multi-Po-wer, el eje del rotor, el multipli-cador y el generador están colo-cados en línea recta a través dela góndola. Mediante este dise-ño, las cargas de funcionamien-to son transferidas desde los co-jinetes y el multiplicador a lagóndola y a la torre.

Esto no sólo asegura una óptimaexplotación del viento, sinotambién la mejor transferenciaposible de potencia y un des-gaste mínimo. Manteniendo es-tos probados principios de dise-ño, recogidos de los otros aero-generadores NEG Micon, garan-tizamos que el Multi-Power 52será un aerogenerador fiel anuestro lema de "Powerful Sim-plicity".

La tecnología de los multiplicadores

El diseno del Multi-Power 52 esel resultado de una estrecha co-laboración entre NEG Micon ylos principales fabricantes de

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10. Nordex Ibérica (Borsigenergy), S.A.–––––––––––––––––––––––––––––––

A la hora de cerrar la edición deeste número monográfico no sehabía recibido las documenta-ción solicitada a Nordex, la mis-ma que a las nueve anterioresempresas.

Como referencia puede señalar-se que esta empresa germano-danesa suministró en 1999 15MW en Aragón.

Posteriormente han llegado lascaracterísticas de sus dos máqui-nas más avanzadas que adjunta-mos a continuación.

NORDEX N62/1.300 kW

Rotor:

- Tipo: 3 palas, eje horizontal- Diámetro del rotor: 62 m- Area cubierta: 3.020 m2

- Regulación de potencia: Efectostall- Velocidad RPM: 19/13 - Velocidad de viento de puestaen marcha/de parada: 3,5/25 m/s- Producción nominal con: ± 15m/s- Velocidad de viento de super-vivencia: 55 m/s (GermanischerLloyd Clase 2)- Vida útil del molino: 20 años

Caja de transmisión:

- Tipo: Combinado, caja de 3 eta-pas con 1 etapa planetaria, 2 eta-pas de engranajes cilíndricos dedientes helicoidales- Proveedor: Flender, Eickhoff osimilar- Capacidad nominal: 1.345 kW- Relación de transmisión:1:79- Volumen de aceite: 230 l

Palas:

- Proveedor: LM , Aerpac o similar- Longitud de palas: 29,0 m- Material: Polyester (o resinaepóxica) reforzado con fibra devidrio y fibra de carbón- Longitud de punta de palas: 3,8 m- Protección contra rayos: Incor-porada en la pala

- Cociente: 1:67,5 (1:81,0 – USA)- Eje principal: Eje forjado y brida- Cojinete principal: Cojinete derodillos esférico- Refrigeración: Intercambiadorde calor

Generador:

- Tipo: Asíncrono, 4-6 polos- Voltaje nominal: 690 V (600 V -USA)- Frecuencia nominal: 50 Hz (60Hz-USA)- Potencia nominal: 750/200 kW- Refrigeración: Mezcla agua/gli-col al 50 %


- Tipo: Cojinete deslizante- Mecanismo conductor: 3 moto-rreductores eléctricos planetarios

Torre:

- Tipo: Cónica, acero pintada- Altura de buje: 45, 55

Regulador:

- Tipo: Control por ordenador- Sistema velocidad mínima: Arran-que suave por tiristores- Compensación de reactiva: Ge-nerador en vacío- Control remoto: Por módem

Sensores:

- Sensores RPM: Rotor, genera-dor, sistema de orientación- Sensores de temperatura: Mul-tiplicador, generador, regulador,ambiente- Sensor de vibración: Góndola,rotor- Meteorología: Anemómetro, ve-letas- Sistemas hidráulicos: Transduc-tores de presión

Protección contra rayos:

- Según la norma: IEC 1024 clase l- Palas: Receptor en el extremode las palas- Góndola: Barra Pararrayos

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Figura 1.

Figura 2.

- Longitud de palas: 34,0 m- Material: Polyester (o resinaepóxica) reforzado con fibra devidrio y fibra de carbón- Protección contra rayos: Incor-porada en la pala- Accionamiento Pitch: 3 motoresDC con baterías como buffer

Generador:

- Proveedor: Loher, Alstom, Weiero equivalente- Potencia nominal: 1.500 kW - Tensión y Frecuencia nominal:690 V /50 Hz- Tipo: Asíncrono con doble ali-mentación- Rotación nominal: 1.000 hasta1.800 r.p.m. (± 10%)- Categoría de protección: IP54 - Tipo de inversor de frecuencia:IGBT con modulación amplia depulso

Sistema direccional:

- Tipo: Giro activo, mando porveleta - Accionamiento: 4 motores eléc-tricos con reductores planetarios- Velocidad de giro: 0,75 gradospor segundo

Sistema de control:

- Tipo: Micro-procesador- Transferencia de señales: Fibraóptica- Control/Monitorización remo-tos: Incorporados en el sistema- Proveedor: MITA Teknik

Generador:

- Proveedor: Loher, Elin o equi-valente- Potencia nominal: 1.300/250 kW - Tensión y Frecuencia nominal:690 V/50 Hz- Tipo: Asíncrono, refrigeracióna agua - Rotación nominal: 1.515 /1.010rpm.- Categoría de protección: IP54(clase de aislamiento F/B)- Rendimiento a 75% carga: 96,5%

Sistema direccional:

- Tipo: Giro activo, mando por 2veletas- Accionamiento: 3 motores eléc-tricos con reductores planetarios- Velocidad de giro: 0,6 gradospor segundo

Sistema de control:

- Tipo: Controlador lógico pro-gramable- Acoplamiento de red: Suave através de tiristores- Control/Monitorización remo-tos: Incorporados en el sistema- UPS (acumuladores): Incorpo-rado en el sistema

Sistema de frenado:

- Frenos aerodinámicos, tipo: Pun-ta de palas pivotantes- Frenos aerodinámicos: Accio-namiento: Hidráulico, mandomediante sistema de control, ac-tivados por reducción de pre-sión hidráulica (tipo fail safe)

- Freno mecánico, tipo: Frenode disco actuado por medio deresortes y desacoplado por pre-sión hidráulica (tipo fail safe)- Freno mecánico, ubicación: La-do rápido con 2 zapatas de freno - Tiempo de parada a partir dela máxima rpm.: Alrededor 6 se-gundos

Torre:

- Tipo: Tubular tronco-cónica- Altura de las torres: 60, 69 y 85 m- Protección de corrosión: Trata-miento con chorro de arena y pin-tado con 250 µm de pintura epó-xica (de acuerdo con ISO 12944)

Peso:

- Góndola, excluído el rotor: 49,7 t- Rotor, incluído el cubo: 18,2 t - Caja de transmisión:12,2 t- Generador: 6,8 t

SÜDWIND S70/1.500 kW

Rotor :

- Tipo: 3 palas, eje horizontal- Diámetro del rotor: 70 m- Area barrida: 3.850 m2

- Regulación de potencia: Palascon paso variable (pitch control)- Velocidad RPM: 10 hasta 19 rpm(±10%)- Velocidad de viento de puestaen marcha/de parada: 3,0/25 m/s- Producción nominal con: ±13m/s- Velocidad de viento de super-vivencia: 55 m/s (GermanischerLloyd Clase 2)- Vida útil del molino: 20 años

Caja de transmisión:

- Tipo: Combinado, caja de 3etapas con 1 etapa planetaria, 2etapas de engranajes cilíndricosde dientes helicoidales- Proveedor: Flender, Eickhoff osimilar- Capacidad nominal: 1.615 kW- Relación de transmisión: 1:95- Par nominal: 812 kNm

Palas y regulación de potencia Pitch:

- Proveedor: LM , Aerpac, NOI osimilar

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Curva de potencia medida por WindConsult, AlemaniaCurva de potencia medida para densidad del aire de1.225 kg/m3

Curva de potencia medida por WindTest GmbH, AlemaniaCurva de potencia medida para densidad del aire de1.225 kg/m3

Figura 1.Curva de potencia.Nordex N62/1.300 kW

Figura 2. Curva de potencia.Südwind S70/1.500 kW

de dos columnas que llevan enla parte superior una serie depoleas/alternador repartidasproporcionalmente a lo largo dela columna. Las poleas situadasa un mismo nivel guían con susgargantas a un anillo de cablede acero que rodea las colum-nas. Las palas, sujetas perpendi-cularmente a los cables, al serempujadas por el viento mue-ven los cables y estos a las po-leas/alternador generándoseenergía eléctrica. Las palas sonde planta rectangular sin tor-sión, perfil simétrico y compen-sadas aerodinámicamente deforma que el ángulo de ataquede la pala es constante para to-da dirección de viento. La limi-tación de potencia se realiza pordisminución de ángulo de ata-que, de forma autónoma en ca-da pala, controlando el par apli-cado en el eje del generadoreléctrico.

Enerlim, S.L.–––––––––––––––––––––––––––––––

Enerlim, dentro del mercado dela energía eólica actúa comoproveedor de tecnología y nocontempla como actividad pro-pia la fabricación y comerciali-zación del aerogenerador detraslación. Por ello está abierto aencontrar fórmulas de colabora-ción con fabricantes, inversoreso promotores interesados en sufabricación y comercialización.

Como oportunidad de negociopresenta grandes ventajas com-parativas:

- Baja inversión inicial para su fa-bricación ya que los materiales ytécnicas empleados (modulari-dad, facilidad de transporte, mé-todos de fabricación a gran esca-la, tecnología "blanda", etc.), em-pleados son de uso generalizado.

- El bajo coste del kWh genera-do lo hace rentable incluso eninstalaciones aisladas y vientosmedios de 4,5 m/s, lo que im-plica un aumento muy conside-rable de las zonas útiles paraemplazamientos.

- Es un producto protegido me-diante patentes cruzadas en to-dos los países desarrollados y,por tanto, se puede explotar enexclusividad por la(s) empre-sa(s) licenciatarias.

- Es una innovación tecnológicay como tal abierta a desarrollosfuturos.

- Penetración en emplazamien-tos no protegidos por los agen-tes actuales del negocio.

- Mejor aprovechamiento del te-rreno disponible.

AEROGENERADOR E-300

A través de la historia, los dis-positivos de traslación movidospor el viento se han utilizadomás como medio de propulsiónque para producir energía.

Desde principios de siglo se handiseñado y ensayado aerogene-radores basados en la coloca-ción de dispositivos de arrastrey sustentación sobre vehículosterrestres o colgados de cablesque describían trayectorias recti-líneas o circulares de gran diá-metro, pero ninguno de ellos hasido desarrollado con éxito has-ta su comercialización.

Descripción del aerogenerador:

El aerogenerador se compone

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Sistema de frenado:

- Frenos aerodinámicos: Accio-namiento: 3 motores elécricosDC independientes (baterías co-mo buffer en caso de falta desuministro de energía eléctrica)- Freno mecánico, tipo (en casode paradas de emergencia): Fre-no de disco actuado por mediode resortes y desacoplado por

presión hidráulica (tipo fail safe)- Freno mecánico, ubicación: La-do rápido con 2 zapatas de freno

Torre:

- Tipo: Tubular tronco-cónica- Altura del buje: 65, 80 y 85 m- Protección de corrosión: Trata-miento con chorro de arena ypintado con 250µm de pintura

epóxica (de acuerdo con ISO12944)

Peso:

- Góndola excluido el rotor: 56 t- Rotor incluido el cubo: 32,3 t- Torre (para altura de buje de65 m): 93 t- Pala: 4,7-5,7 t

Tabla de características

Potencia nominal 300 kW (10 m/s)

Limitación depotencia Cambio de paso

Velocidad de desconexión 25-35 m/s

Superficie decaptación 1.500 m2

Frenos Neumático

Generador Asíncrono

Altura torres 24 m

Tabla I. Aerogenerador E-300

Figura 1.

La potencia de las turbinas va de250 W a 12 kW.

MOLINOS DE VIENTO PARA BOMBEO

Las capacidades son aproxima-das y basadas en molino ope-rando con vientos como se de-muestra más abajo. El golpe cor-to incrementa la elevación debombeo un tercio y reduce lacapacidad de bombeo un cuarto.Con vientos a 12 mph, la capa-cidad se reduce aproximada-mente en un 20%; con vientosde 10 mph, alrededor del 38%.

2.2. J. Bornay Aerogeneradores. SRC–––––––––––––––––––––––––––––––

Esta empresa fue fundada a prin-cipios de los 70 por los hermanosJuan y David Bornay. En estetiempo ha llegado a ser el primerfabricante nacional de aerogene-radores de pequeña potencia.

A la fecha de 1 de enero de 2000había suministrado más de 1.700instalaciones con una potenciaeólica instalada sobre 1MW.

En 1999 instalaron 162 máqui-

nas con una potencia total de223 kW y en el 2000 esperaninstalar 200 unidades con sumade 250-300 kW.

Precisamente este año se hantrasladado a unas nuevas insta-laciones con más de 1.500 m2

construidos. Su gama de pro-ductos cubre los pequeños aero-generadores para producción deelectricidad, solos o integradosen sus sistemas híbridos eóli-co/solares, fotovoltaicos conacumulación, y la fabricación demolinos de viento para bombeode agua.

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2.1. Aplicación de Energías Sustitutivas, S. L. (ADES)–––––––––––––––––––––––––––––––

(Al no haberse recibido en plazo lainformación solicitada a ADES se re-pite la reseñada por IDAE en 1996)

ADES es una empresa especiali-zada en el diseño de bombas yturbinas a velocidad variable ydispone de patentes propias. Lacaracterística fundamental de susturbinas eólicas es el control depotencia por empuje axial delviento sobre el rotor compensadopor un contrapeso (turbinas eóli-cas pendulares). Estas turbinassirven para accionar bombas di-rectamente, apoyar a motores re-duciendo su consumo o accionargeneradores síncronos a travésde un circuito oleohidráulico. Lasturbinas eólicas por lo generalson bipalas, trabajando a λ = 6.

2. Fabricantes de pequeñosaerogeneradores.Domésticos/agrícolas/híbridos

Esta empresa comenzó sus prime-ras actividades en el sector en1993 con un desarrollo propio deaeroturbinas oleohidráulicas cuyoprimer prototipo fue instalado enCalaf (Barcelona) en 1994. Poste-riormente, en 1995 fue instalada

una segunda máquina en GranCanaria, presentando algunas mo-dificaciones sobre el primer proto-tipo. En la actualidad están en eje-cución diversas instalaciones quepueden suponer la puesta en mar-cha de bastante MW adicionales.

Modelo Mod-A Mod-B Mod-C

Rotor

Nº palas 2 2 2Diámetro (m) 18 20 30Régimen Nominal (r.p.m.) Variable variable VariablePosición relativa Sotavento Sotavento SotaventoControl de potencia Rotor basc. Rotor basc. Rotor basc.

Transmisión de potencia

Tipo Oleohidráulica Oleohidráulica Oleohidráulica

Orientación

Tipo Autotimonante Autotimonante Autotimonante

General

Potencia nominal (kW) 100 140 250Conexión/desconexión (m/s) 4 4 4Aplicación Bombeo directo Apoyo a Accionam. de

de pozo a balsa motor eléctrico gener. síncrono

Tabla I.

Tipo Bk 12 kW Inclin 250 Inclin 600 Inclin 1.000 Inclin 1.500 neo Inclin 3.000 neo

Potencia nominal (kW) 12 0,25 0,6 1 1,5 3

Viento (m/s)

Velocidad mínima 3,5 3 3,5 3,5 3,5 3,5Velocidad nominal 12 11 11 12 12 12Velocidad máxima 14 13 13 14 14 14

Tabla I.

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Tipo Bk 12 kW Inclin 250 Inclin 600 Inclin 1.000 Inclin 1.500 neo Inclin 3.000 neo

Rotor, pala, tipo Bornay

Tipo 3 palas 2 palas 2 palas 2 palas 2 palas 2 palasDiámetro (m) 7 1,35 2 2,86 2,86 4Area de barrido (m2) 38,5 3,1 ----- 6,4 6,4 --------Velociad (U/min) 250 1.000 800 650 650 450Velocidad extremo de pala (m/s) 92 105 ----- 97 97 -------Peso pala (kg) 18 0,6 0,5 0,8 0,8 2,5Control de velocidad del rotor Según palas Inclinación Inclinación Inclinación Inclinación InclinaciónControl de embalamiento Pitch Stall Stall Stall Stall Stall

Generador tipo Bornay

Contrucción Magneto Magneto Magneto Magneto Magneto Magneto permanente permanente permanente permanente permanente permanente

Conexión a red Cargador o directa Cargador Cargador Cargador o red Cargador o red Cargador o redTensión (v) 120/240 12/24 12/24 12/24/36/48/60 12/24/36/48/60 12/24/36/48/60

120/240 120/240 120/240

Sistema de seguridad

Sistema principal de frenos Automática por inclinaciónSistema secundario Manual por cortocircuito

Tabla I.

Operación a capacidad específica Peso aproximado (kg)

Golpes de bombeo Relación VelocidadDiámetro Referencia sistema de del viento RPM Golpes Molino

de la rueda alfa Largo Corto transmisión (millas) Rueda por minuto Máquina completo

6 X 5 " 3 3/4" 3,29:1 15-18 125 32 45 958 A 7 1/8 " 5 1/2" 3,29:1 15-18 105 32 80 16010 B 9 1/4 " 7 1/4" 3,29:1 15-18 85 26 150 30012 D 11 1/4 " 8 1/4" 3,50:1 18-20 73 21 245 51014 E 13 1/2 " 9 3/4" 3,43:1 18-20 62 18 380 80616 F 14 7/8 " 11 3/8" 3,29:1 18-20 53 16 553 1.137

Tabla III. Tabla de especificaciones

Altura en metros a que puede elevarse el aguaDiámetro

del cuerpo Capacidad en litros por hora TAMAÑO DEL MOLINO DE VIENTOde bomba

en pulgadas 6 pies 8 pies-16 pies 6 pies 8 pies 10 pies 12 pies 14 pies 16 pies

2 1/4 680 1.000 23 34 52 77 110 1802 1/2 850 1.230 20 29 43 65 92 1502 3/4 1.000 1.460 17 25 37 55 80 1303 1.200 1.780 14 21 31 47 67 1103 1/4 ---- 2.075 ---- ---- 27 40 57 933 1/2 1.670 2.420 11 15 23 35 49 823 3/4 ---- 2.750 ---- ---- 20 30 44 704 2.150 3.150 8 12 18 26 38 614 1/2 2.750 4.000 7 9 14 21 30 495 3.400 4.900 5 8 11 17 24 406 .. 7.100 ... 5 8 11 17 26

Tabla II. Molinos de viento para bombeo. Capacidad de bombeo

tipala a todo el mundo.

Su catálogo recoge seis molinosbásicos, ofreciendo un gran aba-nico de soluciones técnicas pararesolver las necesidades relacio-nadas con el bombeo de agua.

2.3. Molinos de Viento Tarragó–––––––––––––––––––––––––––––––

Esta empresa realiza proyectosllave en mano de energía eólicacentrada principalmente en el

aprovechamiento del molino de vien-to para el bombeo de agua. Inició suactividad en 1982 con desarrollospropios. Actualmente ha instalado enEspaña más de 600 molinos con tec-nología propia y ha iniciado la ex-plotación de molinos de viento mul-

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Profund. Caudal máx. Caudal mín. D.T.P.Bomba (m) (l/h) (l/h) galvanizado

Ø Rueda: 1,8 m - h torre: 4,6 m - a 12 m/s genera 803 V

B-6012 18 1.000 375 1’’1/4

B-7007 15 1.400 525 1’’1/4

B-7022 10 1.800 775 1’’1/2

Tabla I. Modelos M-1804/M-1806


Ø Rueda: 7,0 m - h torre: 15,0 m - a 12 m/s genera 12.340 V

B-150/30 90 9.000 5.000 2’’1/2

B-200/22 72 11.600 6.000 3’’B-200/40 48 16.200 8.500 4’’B-260/40 18 40.500 18.000 5’’

Tabla V. Modelo 7015



B-5015 60 1.200 500 1’’1/4

B-6215 42 1.800 800 1’’1/2

B-7015 30 2.400 1.100 1’’1/2

Tabla II. Modelo 2609



B-5015 90 1.200 500 1’’1/4

B-6215 72 1.800 800 1’’1/2

B-7015 48 2.400 1.100 1’’1/2

B-8515 36 3.500 1.500 2’’B-100/22 24 5.000 2.100 2’’B-120/22 18 7.100 3.000 2’’1/2

Tabla III. Modelo 3009



B-7022 90 2.800 1.500 1’’1/2

B-8522 72 4.200 2.300 2’’B-100/22 48 5.700 3.100 2’’B-120/22 36 8.200 5.000 2’’1/2

B-150/22 18 13.000 7.100 3’’

Tabla IV. Modelo 4012

El último desarrollo de Molinos de Viento Tarragó tie-ne un diámetro de rueda de 10 m, sobre torre de 15m, el de mayor tamaño instalado hasta el momento enEspaña. Su diseño se ha optimizado para obtener unrendimiento adecuado en zonas donde es necesario unelevado caudal de agua por hora o cuando los pozossobrepasen los 110 m de profundidad. A una veloci-dad de viento de 12 m/s genera una potencia de25.230 vatios.

M-7015

2.4. Solener–––––––––––––––––––––––––––––––

La empresa Soluciones Energéti-cas, S.A. – Solener, está especia-lizada en las energías renova-bles de aplicación doméstica,rural y de sistema de bombeo.Destacan los sistemas mixtos eó-lico-fotovoltaicos con grupoelectrógeno de apoyo. Llevaunos 15 años trabajando en elcampo de las renovables.

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Sotavento, sin regulador, sin torre, 12/24 V, 300 W, tres palasVélter B Radio: 1,1 m

Peso: 30 kg

Sin regulador, sin torre, 12/24 V, 500 W, tres palasVélter D Radio: 1,24 m

Peso 40 kg

Vélter I/ Sin regulador, sin torre, 12/24 V o alta tensión, 1.000/2.000 W, tres palasVélter II Radio: 1,34/1,54 m

Peso: 100/120 kg

Con regulador, con torre, con transformador trifásico, 15 kW, tres palas.Vélter XV Diseñado para venta a red y grandes instalaciones aisladas o mixtas.

Radio: 3,6 mPeso: 500 kg

Velocidad de arranque: 3,5 m/s. Velocidad de máxima potencia: 13 m/s. Velocidad límite: 55 m/sLa versión de alta tensión necesita añadir un transformador trifásico

Tabla I.

“estudio de viabilidad de un grupo eÓlico” titulació:...

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