El viento como fuente de energía.
Turbinas de viento / generadores de viento vienen en todas las formas y tamaños, pero lo más probable es que los reconozca en su forma industrial, enormes hélices blancas sobre tallos blancos gigantes que se elevan hasta 80 m de altura sobre el suelo. Es muy poco probable que su proyecto OffGrid necesite un monstruo de 150Kw. Sin embargo, en la mayoría de las áreas, una turbina eólica más pequeña, de alrededor de 400 vatios-3 kW, puede ser una inversión que vale la pena.. La envergadura de estos es de 1 ma 3 m y aún así encajarán en el paisaje sin sobresalir ni producir demasiado ruido.. Simplemente pon, el viento hace girar la hélice / cuchillas alrededor de un rotor, que hace girar un eje, que se conecta a un generador para generar electricidad. Una turbina eólica generalmente generará 30% de su producción máxima teórica en un día ligeramente ventoso.
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Se recomienda tener al menos un generador eólico en proyectos OffGrid, incluso cuando su ubicación no sea particularmente ventosa en condiciones normales. Durante las fases de mal tiempo, especialmente el viento de otoño, puede ser una muy buena fuente de energía para mantener las baterías a buen ritmo durante períodos más prolongados con poca o ninguna energía solar.. También ayuda a prolongar la vida útil de la batería tener una carga ocasional durante la noche., incluso si solo puede ser 20 minutos. La gran diferencia con el solar es, No dimensione demasiado los generadores eólicos.! Una turbina eólica necesitará “deshacerse” de energía producida, Si su batería está llena y no instaló una resistencia para quemar el exceso de energía, corre el riesgo de dañar su equipo.. para dar una idea aproximada, una entrada de 500 W por cada 300 Ah de batería debe considerarse máxima.
Pequeñas turbinas eólicas
Pequeñas turbinas eólicas, También conocidas como micro turbinas eólicas., Se utilizan para la microgeneración de electricidad., a diferencia de las grandes turbinas eólicas comerciales, como los que se encuentran en los parques eólicos. Las pequeñas turbinas eólicas suelen tener sistemas de orientación pasivos en lugar de activos.. Utilizan un generador de accionamiento directo y una aleta caudal para apuntar hacia el viento., Mientras que las turbinas más grandes tienen sistemas de propulsión con engranajes que apuntan activamente al viento..
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Las pequeñas turbinas eólicas suelen producir entre 500 W y 10 kW de potencia, aunque las turbinas más pequeñas pueden ser tan pequeñas como una 50 Generador de energía auxiliar de vatios para barco., caravana, o unidad de refrigeración en miniatura
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Los generadores para pequeños aerogeneradores suelen ser generadores de corriente alterna trifásicos y la tendencia es utilizar el tipo de inducción., aunque algunos modelos utilizan generadores monofásicos o salida de corriente continua.
Después de pasar el cable de CA trifásico a través de un anillo colector y hasta el extremo receptor, Se utiliza un rectificador trifásico para convertir la CA en CC rectificada para cargar la batería., especialmente en sistemas de energía híbridos solares. El rectificador debe montarse en un disipador de calor para enfriarlo., con la opción de agregar un ventilador de computadora que se activa mediante un interruptor térmico bimetálico para enfriamiento activo.
Un rectificador trifásico utilizado en una turbina eólica urbana montada en el tejado.
Luego, el extremo de CC del rectificador se conecta a las baterías.. Esta conexión debe ser lo más corta posible para evitar pérdidas de energía., normalmente con un vatímetro digital desviado en el medio para monitorear. Luego, las baterías se conectan a un inversor de corriente., que convierte la energía nuevamente a CA a una frecuencia constante para la conectividad de la red y el uso final.
Tipos de aerogeneradores
Aerogeneradores horizontales
Este es el diseño al que probablemente estás más acostumbrado.
Para obtener mejores resultados, deben colocarse en un poste y por encima del nivel del techo., o a una distancia razonable de cualquier objeto que influya en el flujo del viento.. Proporcionan muy poca o ninguna potencia durante los tiempos de movimiento lento del aire., pero producirá energía razonable durante vientos medios y fuertes. Los generadores eólicos horizontales generan un cierto nivel de ruido.. Aunque no es ruidoso, Ciertamente puedes escucharlo cuando las aspas giran.. Instalar uno justo encima de tu dormitorio puede no ser lo más inteligente. Generalmente son un poco más baratos que los verticales..
Aerogeneradores verticales
Proporcionan potencia incluso con el menor movimiento de aire.. Los aerogeneradores verticales se ven mucho menos influenciados por las turbulencias, ya que no hay nariz que deba apuntar hacia el viento, pero en cambio pueden utilizar el viento de todas direcciones al mismo tiempo.. Si planea instalar solo un generador eólico para su proyecto, uno vertical proporcionará energía más confiable. Estos se pueden instalar directamente en el techo o tal, no hay necesidad de ponerlos en un poste.
Variabilidad
La energía eólica es variable., y durante periodos de poco viento, debe ser reemplazado por otras fuentes de energía. Las redes de transmisión hacen frente actualmente a cortes de otras plantas de generación y a los cambios diarios en la demanda eléctrica, pero la variabilidad de fuentes de energía intermitentes como la eólica es más frecuente que la de las plantas de generación de energía convencionales que, cuando está previsto que esté en funcionamiento, puede ser capaz de entregar su capacidad nominal alrededor 95% del tiempo.
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La energía eléctrica generada a partir de energía eólica puede ser muy variable en varias escalas de tiempo diferentes.: cada hora, a diario, o estacionalmente. La variación anual también existe pero no es tan significativa. Porque la generación y el consumo eléctrico instantáneo deben permanecer en equilibrio para mantener la estabilidad de la red., Esta variabilidad puede presentar desafíos sustanciales para incorporar grandes cantidades de energía eólica en un sistema de red.. La combinación de diversificar las renovables variables por tipo y ubicación, pronosticando su variación, e integrarlas con energías renovables gestionables, generadores de combustible flexible, y la respuesta a la demanda puede crear un sistema de energía que tenga el potencial de satisfacer las necesidades de suministro de energía de manera confiable
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La energía solar tiende a ser complementaria a la eólica. En escalas de tiempo diarias a semanales, Las áreas de alta presión tienden a traer cielos despejados y vientos bajos en la superficie., mientras que las zonas de baja presión tienden a ser más ventosas y nubladas. En escalas de tiempo estacionales, La energía solar alcanza su punto máximo en verano., Considerando que en muchas zonas la energía eólica es menor en verano y mayor en invierno. Así, la variación estacional de la energía eólica y solar tiende a anularse entre sí en cierta medida.. Los sistemas de energía eólica híbrida son cada vez más populares.