Pequeña turbina eólica para el hogar
Se pueden encontrar aerogeneradores en las laderas de las montañas, cerca de las fábricas, encima de las casas e incluso en el océano. Los aerogeneradores son un recurso energético atractivo porque dependen de la naturaleza para producir energía y su coste de mantenimiento es bastante bajo, pero antes de comprar uno, hay que saber cómo calcular la producción de los aerogeneradores.
Los fabricantes miden la capacidad nominal de la máquina y la producción real que se puede esperar de ella para determinar cuánta energía eléctrica se produce en megavatios (MW). Un MW equivale a un millón de vatios. Si se calcula la potencia durante un periodo de tiempo, se mide en megavatios-hora (MWh) o kilovatios-hora (kWh). Un kW equivale a mil vatios. Si el aerogenerador produce una potencia de 1 MW en una hora, esto equivale a 1 MWh de energía producida.
Los aerogeneradores deben captar el viento de forma eficiente. Lo ideal es que los aerogeneradores conviertan en energía el 100% del viento que pasa, pero debido a la fricción, esto es poco probable en el mundo real. Puedes calcular el valor así: potencia = [(los aerogeneradores de aire d sólo tienen una eficiencia del 30-50% de intensidad) por (área de barrido de las palas) por (velocidad del viento al cubo)] dividido por 2.
Miniturbina eólica
Los pequeños aerogeneradores, también conocidos como microturbinas, se utilizan para la microgeneración de electricidad, a diferencia de las grandes turbinas eólicas comerciales, como las que se encuentran en los parques eólicos. Los aerogeneradores pequeños suelen tener sistemas de guiñada pasivos, en lugar de activos. Utilizan un generador de accionamiento directo y emplean una aleta de cola para apuntar hacia el viento, mientras que las turbinas más grandes tienen trenes motrices con engranajes que apuntan activamente hacia el viento.
Los aerogeneradores pequeños suelen producir entre 500 W y 10 kW de potencia, aunque las turbinas más pequeñas pueden ser tan pequeñas como un generador de energía auxiliar de 50 W para un barco, una caravana o una unidad de refrigeración en miniatura, y la Asociación Canadiense de Energía Eólica (CanWEA) define el concepto de “viento pequeño” hasta 300 kW[1]. La norma IEC 61400 define los aerogeneradores pequeños como turbinas eólicas con un área de barrido del rotor inferior a 200 m2, que generan a una tensión inferior a 1000 Va.c. o 1500 Vd.c.
Las palas de las turbinas de menor tamaño suelen tener un diámetro de entre 1,5 y 3,5 metros y producen entre 0,5 y 10 kW de electricidad a su velocidad de viento óptima[1] La mayoría de los aerogeneradores pequeños son aerogeneradores tradicionales de eje horizontal. [2] En algunas situaciones, los aerogeneradores de eje vertical presentan ventajas operativas de mantenimiento y colocación debido a su simplicidad, sin embargo, los VAWT son menos fiables que los HAWT y menos eficientes a la hora de convertir el viento en electricidad[3] La relación entre la velocidad de las puntas de las palas y la velocidad del viento se denomina relación de velocidad de punta. Ésta debe mantenerse en un punto óptimo de eficiencia. Una relación alta entre elevación y arrastre también suele aumentar la eficiencia.
Cálculo de la energía eólica
La energía eólica es la energía contenida en el movimiento del aire. El sol calienta la tierra a ritmos y tiempos diferentes. La variación de la temperatura en toda la tierra genera disparidades de presión que a su vez impulsan el movimiento del aire. El aire tiene masa y cuando una masa se pone en movimiento contiene lo que se llama energía cinética, como una pelota de béisbol lanzada por un pitcher.
Los seres humanos han utilizado la energía eólica durante siglos para impulsar bombas y molinos, tomando la energía cinética y convirtiéndola en energía mecánica mediante el uso de molinos de viento. Este mismo concepto se utiliza para convertir la energía cinética en energía eléctrica mediante el uso de turbinas eólicas.
Un aerogenerador es una máquina que aprovecha la energía cinética del viento y la convierte en energía eléctrica. La energía mecánica creada por sus palas giratorias hace girar un generador que crea electricidad. Un aerogenerador típico consta de las siguientes características
Un kW (kilovatio) es una tasa de producción o consumo de energía, y un kWh (kilovatio-hora) es una unidad de energía. Piense en ello como en la conducción de su coche. Las millas por hora son el ritmo al que se produce la distancia con el coche y una milla es una unidad de distancia. Por ejemplo, si conduces durante una hora a 100 kilómetros por hora, habrás recorrido un total de 100 kilómetros. Del mismo modo, si produces 60 kW de energía durante una hora, habrás producido un total de 60 kWh.
Cuánta energía produce un aerogenerador al día
La zonificación se refiere a la normativa local general que permite y restringe diversos tipos de proyectos, mientras que la obtención de permisos se refiere a la obtención de permisos para un proyecto específico dentro del ámbito de esas normas de zonificación.
Las prácticas varían mucho en todo el país, por lo que resulta útil familiarizarse con la normativa local, las autoridades y los requisitos generales. En algunos casos, las expectativas de zonificación y permisos son coherentes y sencillas. En otros casos, pueden ser necesarias audiencias y el proceso es incierto. Un proyecto diseñado dentro de las limitaciones existentes experimentará un proceso de autorización mucho más suave y tendrá más probabilidades de recibir un permiso. Pero si su proyecto queda fuera de los límites definidos, suele tener que someterse a un proceso de revisión especial para obtener una desviación de las normas y reglamentos existentes, un proceso potencialmente caro y que lleva mucho tiempo y que suele implicar al menos una audiencia pública y no tiene garantías de éxito[8].
Además de las cuestiones de zonificación, los vecinos pueden oponerse a un aerogenerador que bloquea su vista, o pueden estar preocupados por el sonido que produce. La mayoría de los problemas de zonificación y estéticos pueden resolverse aportando datos objetivos. Por ejemplo, un aerogenerador típico de 2 kilovatios funciona a un nivel de ruido de aproximadamente 55 dB a 15 metros del centro de la turbina[10].