El potencial de aprovechar la energía eólica para producir electricidad limpia es enorme. Si su propiedad fuera de la red tiene las condiciones y los recursos adecuados, considere seriamente instalar un pequeño sistema eléctrico eólico. No tiene contaminaciones ni emisiones, y en general es una gran fuente de energía renovable y gratuita.
Si bien la red eléctrica común puede ser costosa y propensa a cortes, especialmente en áreas remotas, la energía eólica confiable y constante puede reducir sus facturas hasta en un 90%.
Puede usarlo para alimentar toda su casa, así como las bombas de agua y los sistemas de riego de su granja.
¿Entonces, cómo funciona? Básicamente, nuestro sol calienta la superficie de la tierra de manera desigual, creando así viento. Una turbina eólica toma la energía cinética del viento y la transforma en electricidad.
Cuando el viento hace girar las palas de la turbina, un rotor toma esta energía y la convierte en un movimiento rotatorio que impulsa el generador.
Muchas turbinas llevan este sistema aún más lejos e incluyen un componente de exceso de velocidad automático que se ocupa de los vientos fuertes. Y finalmente, esta configuración está conectada por cables a la red del proveedor de energía o, en nuestro caso, directamente a la casa fuera de la red.
¿Su área es adecuada para un pequeño sistema eléctrico eólico?
Antes incluso de discutir el entorno de su propiedad, mencionemos los problemas de zonificación y permisos. Antes incluso de considerar instalar un sistema eléctrico eólico, infórmese sobre las restricciones locales y consulte con los inspectores o supervisores de construcción locales.
Es posible que deba adquirir un permiso de construcción.
Además, si vive más cerca de otras personas, tanto sus vecinos como las leyes podrían objetar ciertos aspectos de la turbina eólica y su torre. Una torre alta puede obstruir la vista, muchas áreas residenciales insisten en que la altura de la torre no debe exceder los 35 pies.
Y luego está el problema del ruido. Por lo general, el sonido que hace una turbina eólica moderna no es más fuerte que el viento mismo. Esto significa que no tiene que preocuparse de que usted o sus vecinos se sientan molestos por el ruido, pero siempre verifique si la marca de la turbina se considera silenciosa antes de comprarla.
Y ahora al propio medio ambiente. ¿Qué tan bueno es el recurso eólico en su vecindad? El terreno a tu alrededor puede afectar mucho al viento. El flujo de viento en su ubicación puede ser bastante diferente al que está a solo un par de millas en el camino. Naturalmente, hay formas de estar seguro.
- Mapa de recursos eólicos: Sí, tal cosa existe. Si vive en los EE. UU. Mantenido por el Departamento de Energía. Tiene un mapa para cada estado, y puedes consultarlos para ver exactamente cómo sopla el viento en tu área.
- Señalización de la vegetación: Los vientos fuertes afectan la vegetación y pueden proporcionar una fuerte señal visual con respecto a la velocidad del viento a su alrededor. Por ejemplo, los vientos particularmente fuertes pueden deformar notablemente los árboles de hoja perenne y las coníferas. A esto se le llama “marcar”.
- Sistemas eólicos locales: Una solución obvia, vea si hay turbinas en su área y obtenga la información de sus operadores y propietarios. Pregúnteles cuánto puede producir un sistema en un año, dadas las velocidades del viento local.
- Aeropuerto: Otra fuente potencial de información valiosa puede ser un aeropuerto cercano, donde normalmente rastrear la velocidad del viento. Sin embargo, tenga en cuenta que los datos no reflejan necesariamente el terreno alrededor de su hogar. Además, los aeropuertos miden los vientos a una altura promedio de 25 pies, mientras que una torre de viento típica puede tener unos 80 pies, y los vientos a esa altura son aproximadamente un 20% más fuertes.
- Sistema de medida: Un método de bricolaje. Para estar seguro, puede invertir entre $ 500 y $ 1300 en un equipo de medición de viento y obtener una imagen clara del recurso eólico en su propiedad. Este equipo deberá elevarse lo suficientemente alto para evitar cualquier obstrucción causada por árboles, edificios, etc., en otras palabras, a la altura de la futura turbina eólica.
Una vez que esté satisfecho con el recurso eólico, deberá decidir el sitio exacto para la turbina eólica. El fabricante de la turbina debería poder ayudarlo con esta decisión. Primero, debe haber suficiente espacio alrededor del sitio si es necesario bajar y levantar la torre de la turbina para su instalación y mantenimiento.
Muchas torres vienen con cables de sujeción (ver más abajo), por lo que también debe haber suficiente espacio para ellos. Y luego está el cableado eléctrico, que conecta la turbina y el lugar al que sirve, como la casa o el equipo agrícola. Un cable largo provoca grandes pérdidas de electricidad, especialmente si es de CC. Si no se puede evitar un cable largo, primero invierta CC a CA.
También conviene tener en cuenta las peculiaridades del terreno si se quiere aprovechar al máximo el recurso eólico disponible. Por ejemplo, si tiene una colina, puede instalar la torre en su parte superior o en su lado ventoso.
También debe conocer la dirección en la que sopla el viento la mayor parte del tiempo antes de tomar la decisión de ubicación. Los árboles y las casas cercanas (actuales o planificadas para construirse en el futuro) pueden ser un obstáculo.
La regla general es que la turbina debe ubicarse contra el viento de cualquier obstáculo, y debe estar 30 pies más alta que cualquier cosa dentro de un radio de 300 pies.
Gracias al conocimiento acumulado y la mejora gradual de los sistemas de energía eólica, se han vuelto muy populares en los EE. UU., Como muestra el siguiente video de CNBC:
¿De qué están hechos los sistemas eólicos?
Mencioné brevemente anteriormente algunos de los componentes de un sistema de energía eólica típico, pero echemos un vistazo más de cerca para que se familiarice con ellos.
La turbina suele ser una máquina de ceñida con eje horizontal. Viene con 2-3 cuchillas hechas de fibra de vidrio o algún otro material compuesto. La cola, el generador y el rotor de la turbina están unidos a su estructura. El diámetro del rotor determina la cantidad de energía que se produce.
Un rotor más grande, por supuesto, intercepta más viento. La parte de la cola es lo que asegura que la turbina mire hacia el viento que sopla.
La turbina está montada sobre un torre, ya que la velocidad del viento es mayor cuando te alejas del suelo. Puede invertir una cantidad insignificante de dinero para obtener una torre aún más alta, y esta inversión se amortizará rápidamente gracias a las tasas más altas de producción de energía.
Por ejemplo, duplicar la altura de la torre puede agregar solo un 10% al costo total del sistema, ¡pero la producción de energía será mayor en un 25%!
Las torres a menudo se incluyen en los sistemas de fabricación. Hay dos tipos: torres autoportantes (autoportantes) y torres arriostradas (sostenidas por cordones o cables). Las torres arriostradas a veces pueden venir en una versión inclinada hacia abajo.
Las torres arriostradas son más comunes en los sistemas eólicos domésticos, ya que son notablemente más baratas y pueden ser fáciles de instalar. Tenga en cuenta que el radio de la viga es aproximadamente de 1/2 a 3/4 de la altura de la torre, así que asegúrese de tener suficiente espacio para toda la estructura.
La versión basculante cuesta más, pero si utiliza una turbina pequeña y liviana (aproximadamente 10 kW), puede disfrutar de la ventaja de un mantenimiento mucho más sencillo. Además, si un huracán golpea su área, este tipo de torre se puede bajar rápidamente al suelo.
El resto de las partes dependen de la aplicación de su sistema eléctrico eólico. Las piezas necesarias para un suministro eléctrico doméstico no son las mismas que las necesarias para las bombas de agua y la agricultura. Además, las piezas dependen de si se trata de un sistema fuera de la red, en red o híbrido.
Los sistemas eólicos suelen fabricarse con todo lo necesario para su propia aplicación. En otras palabras, no necesita pensar demasiado en qué piezas debe comprar. Por ejemplo, si planea conectar su sistema eólico a su casa, puede obtener un paquete que tenga todas las partes apropiadas:
- Fundación de la torre
- Sistema de puesta a tierra
- Alambrado
- Desconecte el interruptor
- Inversor
- Baterías de almacenamiento
- Controlador
¿Cómo instalar y mantener un sistema de turbina eólica?
La instalación de un sistema de energía eólica es un tema desafiante para una sola persona no capacitada. Le recomiendo encarecidamente que deje que el distribuidor o el fabricante hagan todo el trabajo pesado.
La instalación requiere verter cimientos de cemento, erigir la torre de manera segura y conectar correctamente el cableado de CC y CA, así como las baterías. Si no tiene la experiencia y el equipo adecuados para realizar cualquiera de estas cosas, deje que los profesionales lo hagan por usted. Es mejor que arruinar un sistema costoso que está destinado a servirle durante muchos años.
El mantenimiento del sistema debe realizarse anualmente. Y nuevamente, si no sabe cómo realizarlos, debe invitar a un técnico autorizado y verificado.
El mantenimiento normalmente incluye la comprobación de la corrosión de las piezas, comprobar la tensión necesaria en los cables de sujeción, apretar los pernos y la conexión eléctrica y comprobar las cuchillas. Si es necesario, las cuchillas y los cojinetes se reemplazan una vez por década. Además, la cinta de borde de las hojas debe reemplazarse una vez al año, si está gastada.
¿Cuál es el tamaño recomendado de una turbina eólica?
Conoces el recurso eólico, la ubicación, la parte del sistema y el mantenimiento. Pero, ¿qué tan grande es el sistema que debe comprar? Esto depende de los kilovatios-hora que utilice su casa. Digamos que usa alrededor de 12,000 kilovatios-hora en un año. Una turbina eólica que produce de 5 a 15 kW debería contribuir significativamente a este tipo de hogar.
Nuevamente, el fabricante debe ser su fuente número uno para todos estos cálculos. Hay varios factores que afectan la producción anual del sistema, como la altura de la torre, la curva de potencia de la turbina, los datos anuales de la velocidad del viento y la cantidad de horas que sopla el viento durante el año.
Por último, existe una fórmula que estima qué tan grande puede ser la producción anual de energía (AEO) del sistema.
AEO = 0,01328 D V²
D es el diámetro del rotor en pies y V es el promedio anual del viento en millas por hora. El resultado final es en kilovatios-hora por año.
Ultimas palabras
Se recomienda encarecidamente utilizar el viento para alimentar su hogar sin conexión a la red, siempre que viva en un área geográfica adecuada. Verifique todos los factores que mencioné anteriormente para asegurarse de que puede depender de la energía eólica para todas sus necesidades eléctricas.
Naturalmente, la energía eólica no es el único tipo de energía alternativa. La popular energía solar también puede proporcionarle electricidad. Para obtener más información, consulte mi artículo sobre energía solar fuera de la red y dentro de la red.
Utilizar una fuente de agua corriente también es una gran opción. Para leer cómo se puede producir energía eléctrica de esta manera, consulte mi artículo sobre energía hidroeléctrica fuera de la red.
Hay más opciones para aprovechar las fuentes naturales y producir energía limpia y gratuita. Los cubro todos en mi guía para la vida fuera de la red.
Y finalmente, si aún no ha decidido cuál es la mejor ubicación para su vivienda fuera de la red, consulte mi publicación detallada sobre los mejores lugares para vivir fuera de la red.
¡Mucha suerte en tu futuro sin conexión a la red y tu libertad!
