Un barco con molino de viento , un barco con sistema de conversión de energía eólica o un barco recolector de energía eólica se propulsa mediante el uso de una turbina eólica para accionar una hélice .
Utilizan la energía eólica [ 1 ] mediante una transmisión mecánica o eléctrica a la hélice. Cuando la transmisión es eléctrica, también se pueden usar baterías de almacenamiento para permitir que la energía generada en un momento dado se utilice posteriormente para la propulsión.
Los barcos con molinos de viento no deben confundirse con los barcos con rotores , que en cambio dependen del efecto Magnus para su propulsión.
Puntos de navegación
Equipado con un dispositivo de conversión de viento que puede girar 360° independientemente de la dirección en la que se dirija el barco, un barco con molino de viento puede navegar en cualquier dirección.
- Puede navegar directamente contra el viento, un punto de navegación inalcanzable para otras embarcaciones. Aquí, una turbina eólica impulsa una hélice de agua. Dado que la potencia producida depende de la fuerza aparente del viento, se transmite una gran cantidad de potencia a la hélice. [ 2 ] [ 3 ] Para operar eficientemente a la velocidad típicamente baja a través del agua, la hélice debe ser lo suficientemente grande como para generar más empuje contra el viento que la fuerza combinada a favor del viento de la turbina eólica y las resistencias del aire y del agua de la propia estructura del barco.
- Con viento lateral, es decir, navegando de través, el empuje de la turbina eólica desplaza el barco lateralmente, por lo que este debería contar con una superficie lateral, como una quilla, para reducir la deriva. Así equipada, la turbina eólica también puede utilizarse en modo autogiro. Es decir, no se transmite potencia rotatoria y la turbina eólica actúa como una vela estática, pudiendo la velocidad del barco superar la del viento, al igual que ocurre con muchas otras embarcaciones de vela.
- Navegando a favor del viento, el viento aparente disminuye a medida que el barco acelera y, a la velocidad del viento real, se reduce a cero, por lo que la turbina eólica no puede generar energía ni empuje si se usa en modo autogiro. Por lo tanto, los barcos con turbina eólica están limitados a una velocidad inferior a la del viento cuando navegan directamente a favor del viento, al igual que otras embarcaciones de vela. Teóricamente, la turbina eólica podría usarse como hélice de aire y la hélice de agua como turbina de agua. La dirección de la potencia se invertiría entonces y un barco con turbina eólica de este tipo podría acelerar a través de la región de viento aparente cero y superar la velocidad del viento directamente a favor del viento. Dado que esto requiere que tanto los dispositivos de aire como los de agua se construyan de manera diferente a lo habitual y que la resistencia del agua del casco sea extremadamente baja, esto no se ha logrado hasta ahora con barcos, pero sí con yates terrestres. Estos se desplazan sobre ruedas que ofrecen muy poca resistencia a altas velocidades en comparación con la de incluso los mejores cascos en el agua.
Tipos
Se pueden fabricar varios tipos; entre ellos, barcos propulsados exclusivamente por turbinas eólicas, así como barcos híbridos que almacenan la energía eólica generada por la turbina cuando no se necesita propulsar la embarcación. Para reducir la energía necesaria para la propulsión, los barcos con turbinas eólicas suelen estar equipados con diseños de casco de baja fricción, como los multicascos , o con hidroalas . Los barcos sin cascos de baja fricción o hidroalas pueden equiparse con turbinas eólicas, pero a menudo la fuerza generada por las turbinas por sí sola no es suficiente para propulsar la embarcación. En este caso, las turbinas solo proporcionan fuerza suplementaria a las velas convencionales u otros sistemas de propulsión.
Actualmente, la investigación continúa y aún se deben determinar los mejores tipos de rotores con aspas. Por ejemplo, se ha demostrado que los aerogeneradores de eje horizontal alto reducen la estabilidad del barco. Por lo tanto, a veces se prefieren los aerogeneradores de eje vertical (por ejemplo, las turbinas Savonius ). [ 4 ] Además, el aerogenerador debe ser muy duradero, ya que los entornos marinos tienden a degradarlo más rápidamente que en tierra. [ 5 ] [ 6 ]
Barcos actuales
Se han construido pocos barcos con molinos de viento hasta la fecha; estos incluyen: [ 7 ]
- Te whaka de Jim Bates
- El triple de Lindsay Olen
- El barco de Peter Worsley impulsado por un molino de viento http://www.sailwings.net/rotaryhome.html
- Apocalipsis 2 de Jim Wilkinson [ 8 ]
- Mirlo (vehículo propulsado por el viento)
La película Waterworld , protagonizada por Kevin Costner, mostraba un trimarán propulsado por una turbina eólica Darrieus de eje vertical .
Véase también
Referencias
- ^ "Veleros de molino de viento" . Archivado del original el 14 de septiembre de 2011. Consultado el 16 de septiembre de 2009 .
- ^ Barcos propulsados por molinos de viento
- ^ Vídeo del barco molino de viento que muestra los rumbos de navegación y las características específicas de la embarcación.
- ^ Esquema de las velas del rotor y construcción del modelo de barco
- ^ "Investigación sobre barcos molino de viento" . Archivado del original el 29 de febrero de 2012. Consultado el 16 de septiembre de 2009 .
- ^ Molino de viento de eje vertical en barco molino de viento
- ^ Barcos molino de viento actuales
- ^ "Reino Unido | El diseño hace girar un barco" . BBC News. 24 de agosto de 2001. Consultado el 16 de junio de 2010 .
- propulsión marina
- Vehículos impulsados por el viento
- Tipos de barcos