Tipos de generadores eléctricos y usos más comunes

Tipos de generadores eléctricos y usos más comunes

Emiliano Soneira

07-09-2017

Los generadores eléctricos son máquinas o dispositivos que transforman algún tipo de energía en energía eléctrica. Por su incidencia industrial, o cantidad de electricidad producida, los más importantes son:

Generadores eléctricos electromecánicos

En los que un motor de cualquier tipo (térmico alternativo, turbinas de vapor, gas, hidráulico, eólico…) mueve el eje de un generador eléctrico  basada en la ley de Lenz, o sea en las corrientes inducidas en los bobinados de la maquina, por los campos magnéticos que ella misma crea o existen en su interior. Dicho de otra forma lo consiguen gracias a la interacción de los dos elementos principales que lo componen: la parte móvil llamada rotor, y la parte estática que se denomina estator.

Cuando un generador eléctrico está en funcionamiento, una de las dos partes genera un flujo magnético (actúa como  inductor) para que el otro lo transforme en electricidad (actúa como inducido).

Los generadores eléctricos electromecánicos se diferencian según el tipo de corriente que producen. Así, tenemos dos grandes grupos de máquinas eléctricas rotativas generadores eléctricos: los alternadores y las dinamos.

Los alternadores generan electricidad en corriente alterna. El elemento inductor es el rotor y el inducido el estator. Un ejemplo son los generadores de las centrales eléctricas, los cuales transforman la energía mecánica en eléctrica alterna.

Las dinamos generan electricidad en corriente continua. El elemento inductor es el estator y el inducido el rotor. Un ejemplo lo encontramos en la luz que tiene una bicicleta, la cual funciona a través del pedaleo.

La mayoría son alternadores trifásicos, que producen tensiones normalizadas en corriente alterna que pueden inyectarse a la red general por medio de transformadores, y su energía puede ser consumida incluso a miles de kilómetros.

De las dinamos hay que decir que su importancia actual es mínima, debido a la mayor eficiencia de la producción y sobre todo del transporte de la corriente alterna. Cuando se precisa corriente continua (por ejemplo, para electrónica, o para almacenaje,)se rectifica la alterna mediante componentes semiconductores electrónicos.

El movimiento necesario en los generadores eléctricos puede obtenerse mediante:

  • Energía eólica, es energía cinética del viento que mueve el eje de un generador

  • Energía nuclear que produce calor en los reactores, calor que vaporiza el agua que mueve las turbinas

  • Energía hidráulica, por ejmplo la que se produce en los pantanos

  • Energía mareomotriz, aprovechamiento de las mareas del mar

Generadores eléctricos electroquímicos

Son pilas o baterías recargables de acumuladores. Se basan en fenómenos electroquímicos, producidos por intercambios y trasiegos iónicos entre metales sumergidos en electrolitos. Las pilas desechables se usan en pequeñas aplicaciones eléctricas y7o electrónicas.

Los acumuladores eléctricos se utilizan para almacenar la corriente eléctrica generada por otros medios y utilizarla cuando sea preciso. Se utilizan cada vez más en tracción carretillas, automoción, etc. Los mas extendidos son de Pb-ácido y alcalinos de Ni-Cd y Ni-MeH. El gran peso y coste respecto a la pequeña energía almacenada son sus inconvenientes.

Actualmente, no se conoce un método lo suficientemente rentable de almacenamiento masivo de energía eléctrica. Actualmente hay una corriente de investigación mundial tendente al almacenamiento de energía basado en el hidrógeno, se encuentra en fase de I+D

Generadores eléctricos fotovoltaicos

La energía solar fotovoltaica transforma de manera directa la luz solar en electricidad empleando una tecnología basada en el efecto fotovoltaico. Al incidir la radiación del sol sobre una de las caras de una célula fotoeléctrica (que conforman los paneles) se produce una diferencia de potencial eléctrico entre ambas caras que hace que los electrones salten de un lugar a otro, generando así corriente eléctrica.

Existen tres tipos de paneles solares: fotovoltaicos, generadores de energía para las necesidades de nuestros hogares; térmicos, que se instalan en casas con recepción directa de sol; y termodinámicos, que funcionan a pesar de la variación meteorológica, es decir, aunque sea de noche, llueva o esté nublado.

Aunque el efecto fotovoltaico era conocido desde el siglo XIX en las etapas iniciales de la tecnología fotovoltaica, este tipo de energía se empleó para proveer de electricidad a los satélites. Fue en la década de los 50 en plena carrera espacial cuando los paneles fotovoltaicos aceleraron su desarrollo hasta convertirse, en la actualidad, en una alternativa al empleo de combustibles fósiles.

Como beneficios de estos generadores eléctricos cabe señalar que la energía eléctrica generada mediante paneles solares fotovoltaicos es inagotable y no contamina, por lo que contribuye al desarrollo sostenible, además de favorecer el desarrollo del empleo local. Asimismo, puede aprovecharse de dos formas diferentes: puede venderse a la red eléctrica o puede ser consumida en lugares aislados donde no existe una red eléctrica convencional. Por ello, es un sistema particularmente adecuado para zonas rurales o aisladas donde el tendido eléctrico no llega o es dificultosa o costosa su instalación o para zonas geográficas cuya climatología permite muchas horas de sol al año.

Hoy en día constituyen una tecnología de generación eléctrica renovable con grandes posibilidades, el coste de instalación y mantenimiento de los paneles solares, cuya vida útil media es mayor a los 30 años, ha disminuido ostensiblemente en los últimos años 8del orden del 60%), a medida que se desarrolla la tecnología fotovoltaica. Una de las principales virtudes de la tecnología fotovoltaica es su aspecto modular, pudiéndose construir desde enormes plantas fotovoltaicas en suelo hasta pequeños paneles para tejados. 

Curso relacionado: Técnico de Instalaciones Eléctricas y Automáticas

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Emiliano Soneira

Técnico superior en instalaciones eléctricas, estudios de ingeniería especializado en obras públicas. Su experiencia le acredita como experto en instalaciones eléctricas, automáticas y sistemas de seguridad, eficiencia energética y energías renovables.