Aerogeneradores domésticos

¿Qué es un aerogeneradores doméstico?

Un aerogenerador doméstico es un aerogenerador para particulares que se puede instalar en un jardín o en un tejado según el modelo.

El aerogenerador doméstico es un formato en miniatura del aerogenerador clásico que se puede ver en el borde de las carreteras, sin embargo, puede producir una cantidad significativa de electricidad dependiendo de su ubicación y de la fuerza del viento que se encuentre en tu lugar de residencia.

En efecto, el principio de un aerogenerador doméstico es producir energía eléctrica renovable, limpia y sostenible gracias a una energía natural: la fuerza del viento.

¿Cómo funciona un aerogenerador?

¿Nunca has pensado en instalar un aerogenerador en tu jardín? Esta es una buena idea para conciliar el respeto por el medio ambiente y reducir la factura de la luz, ¿no crees?

La promesa es un sueño, pero ¿es rentable producir electricidad renovable, sostenible y limpia en casa con una máquina gigante (algo ruidosa, además) que funcione según el viento?

Antes que nada, un poco de física. Gracias a las grandes palas montadas en un mástil muy alto, el aerogenerador tiene la virtud de transformar una fuerza motriz en electricidad por medio de una turbina y un generador eléctrico.

La corriente continua obtenida con esta última se transforma en corriente alterna mediante inversores incluidos en el sistema de aerogeneradores.

Invertir en aerogeneradores más grandes y eficientes puede ser una alternativa para el futuro.

No obstante, aquí examinaremos las tecnologías para la producción de aerogeneradores domésticos.

Aerogeneradores en promoción

¿Qué aerogenerador comprar?

Si vives en una zona con suficiente viento y no produces tu propia energía, es porque no quieres hacerlo. Con los últimos modelos de aerogeneradores domésticos en el mercado, es posible lograr una vivienda más sostenible que consume su propia electricidad y es tan simple como asequible.

Si piensas comprar un aerogenerador doméstico, debes considerar la potencia que necesitas y dónde la vas a instalar.

Esto te ayudará a determinar las características del aerogenerador que se puede instalar.

Hoy en día, existen aerogeneradores domésticos baratos y de alta potencia que pueden servir para generar una gran cantidad de energía de producción en su sistema de energía limpia.

Instalando 1 o 2 aerogeneradores con un rango de potencia entre 1.000 W y 3.000 W, se puede ahorrar mucho dinero en la instalación gracias a las marcas que ofrecen aerogeneradores para casas a precios cada vez más atractivos.

La energía eólica para los hogares ya está disponible para todos. Sin embargo, antes de comprar una de las turbinas eólicas nacionales disponibles en el mercado, hay que considerar algunos factores.

En primer lugar, debes asegurarte de que tienes los recursos eólicos para producir suficiente energía eléctrica en todo momento. De lo contrario, la inversión no se amortizará con la misma rapidez.

Tipos de aerogeneradores domésticos

Aerogeneradores verticales

Las palas del aerogenerador vertical, también llamado VAWT (Vertical Axis Wind Turbine), giran alrededor de una barra posicionada verticalmente, como su nombre lo indica. Aunque esta solución no está tan extendida como el aerogenerador horizontal, la está sustituyendo poco a poco.

Su principal ventaja es su capacidad para capturar vientos débiles:

  • Por lo tanto, el aerogenerador vertical no necesita fuertes, ni siquiera violentas ráfagas o vientos para funcionar, ya que no necesita orientarse en relación con el viento.
  • Además, requiere menos espacio que un aerogenerador horizontal y puede funcionar con cualquier dirección de viento.

Además, tienen un diseño más sofisticado y son generalmente menos ruidosos de usar.

Cada vez surgen más tipos de aerogeneradores de eje vertical, por lo que están en camino de sustituir a los de eje horizontal:

Aerogeneradores verticales Darrieus

XINPUGUANG 200W kit de Panel Solar 2pcs 100w módulo monocristalino flexible 20A controlador para automóvil, embarcaciones, marina, autocaravana, caravanas, batería de 12v (Blanco)
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  • 【Flexible】 El panel solar flexible es una buena opción para superficies curvas de autocaravanas, barcos, veleros, yates, camiones, automóviles, autobuses, cabinas, autocaravanas, carpas, remolques, carros de golf o cualquier otra superficie irregular.
  • 【Confiable】 Material de encapsulación avanzado con laminaciones multicapa para mejorar el rendimiento celular y garantizar una larga vida útil. Los módulos solares pueden soportar altas presiones de viento, cargas de nieve y temperaturas extremas. El diodo incorporado de la caja de conexiones es para cargar la batería contra marcha atrás y puede evitar fugas de corriente durante la noche.
  • 【Instalación fácil】 El panel solar es fácil de instalar con pista, adhesivo, tornillo e incluso el anillo de sellado de la esquina es fácil de instalar. El controlador solar de 20 A puede proteger la batería durante la carga. Los cables de extensión de 3 my el conector 2 en 1 son buenos para usar.
  • 【Alta calidad】A estrenar y alta eficiencia. Rentable, puede comprar los mejores productos al precio más bajo.

Llamada así por su inventor, la turbina eólica vertical Darrieus genera electricidad gracias a un rotor, que también puede ser de diferentes tipos (helicoidal, H, cilíndrico), que gira alrededor de una barra fija, llamada estator con aletas.

Las ventajas del aerogenerador vertical Darrieus son muchas:

  • Se puede instalar en zonas muy ventosas, ya que puede estar expuesto a vientos superiores a 220 km/h.
  • Además, esta turbina emite menos ruido que una turbina horizontal y ocupa menos espacio.
  • Se puede instalar directamente en el tejado.
  • Otro aspecto práctico es que su generador no puede instalarse en la parte superior del aerogenerador, en el centro de los rotores, sino en la parte inferior del mismo. Esto lo hace más accesible, más fácil de examinar y mantener.

Aerogeneradores domésticos Savonius

Tumo-Int 400W Aerogenerador de Vertical con Controlador (12V)
  • 400W nominal, 420W máx. Kit de turbina de viento vertical
  • Breeze puesta en marcha, mantenimiento gratuito
  • Control de sobrevoltaje electromagnético
  • Poca vibración, sin ruido
  • MPPT controlador disponible

Llamado así por su inventor, Sigurd Savonius, que patentó este sistema en 1929, el aerogenerador vertical Savonius consta de al menos dos semicilíndricos instalados ligeramente desplazados entre sí.

El viento se introduce en uno de los semicilindros y lo empuja. Dado que los semicilindros no están unidos en el mismo punto, sino ligeramente desplazados, el viento sigue circulando en el otro semicilindro, al que empuja a su vez.

Las ventajas de este aerogenerador vertical son:

  • su estética y la posibilidad de instalarlo en un tejado.
  • funciona incluso con vientos ligeros (a diferencia del sistema Darrieus), sea cual sea su dirección.

Aerogeneradores de ala giratoria

Dracotool Aerogenerador 400W Generador de Turbina de Viento 3 Palas Kit Controlador de Generador de Viento Híbrido Generador de Viento 12V Controlador de Carga Híbrido Inicio (400W)
  • Potencia nominal: 400W; Voltaje de la batería: DC12V; Controlador: Controlador de carga híbrida 20A
  • Velocidad de inicio del viento: 2.5 m / s (8 '/ s); Velocidad nominal del viento: 10.5 m / S (35' / s); Velocidad nominal: 800r / min [RPM]
  • El controlador de carga está especialmente diseñado para cada aerogenerador individual, el diseño especial le permite obtener la mayor potencia del aerogenerador y proteger su aerogenerador de la sobrecarga
  • Este generador de turbina eólica con salida diaria máxima a 1.4KW. También funciona cuando solo hay energía eólica o solar, obteniendo energía híbrida o única
  • Este kit de generador de turbina eólica de 400 vatios es perfecto para molinos de viento ecológicos, hogares, negocios y suplementos de energía industrial

El aerogenerador de ala giratoria fue inventado por Pierre Dieudonné en 2006.

Consiste en cuatro palas verticales conectadas a brazos horizontales. La unidad gira bajo el efecto del viento y, como una vela de barco, se adapta a la orientación del viento.

El aerogenerador de ala giratoria vertical tiene muchas ventajas:

  • Las palas están constantemente orientadas en relación a la dirección del viento y por lo tanto tienen una alta eficiencia y mejor rendimiento.
  • Esta operación reduce considerablemente la contaminación acústica.
  • Es menos engorroso que un aerogenerador de eje horizontal.

Ventajas e inconvenientes de los aerogeneradores verticales

Ventajas:

  • En comparación con el modelo horizontal, el aerogenerador vertical puede funcionar aunque los vientos sean flojos y eso no es todo, también funciona con vientos fuertes ya que su sistema no necesita protección.
  • Otra ventaja es su adaptación. Cualquiera que sea la dirección del viento, el aerogenerador vertical será capaz de capturar este viento y por lo tanto producir electricidad.
  • La última gran ventaja del aerogenerador vertical es su tamaño. No hay necesidad de tener un gran espacio en tu jardín, el modelo vertical se puede colocar en espacios pequeños, se encuentra más a menudo en los tejados de las casas.

Inconvenientes:

  • En realidad, no hay muchas desventajas para los aerogeneradores verticales. Realmente tiene muchas ventajas, pero todavía tiene un gran defecto: ser menos productivo. Produce menos que los aerogeneradores domésticos horizontales, lo que va en perjuicio de la rentabilidad de la instalación.

Aerogeneradores de eje horizontal

Son los más habituales. Tienen su eje de manera horizontal y son los más fáciles de encontrar.

El aerogenerador horizontal, también llamado HAWT (Horizontal Axis Wind Turbine) funciona según el mismo principio que los aerogeneradores de gran potencia que se pueden ver en los parques eólicos:

  • En la mayoría de los casos, el aerogenerador de uso particular de eje horizontal recoge el viento (por delante o por detrás, según el modelo) gracias a las palas montadas helicoidalmente.
  • Estas giran alrededor de un mástil colocado horizontalmente con respecto al suelo.
  • El generador, accionado por la rotación de la hélice, y situado en la parte superior de la turbina.

Los aerogeneradores horizontales convencionales tienen de 3 a 6 palas helicoidales. Generalmente son más eficientes que las verticales. Pero deben hacer frente a vientos regulares y a un lugar con poca turbulencia.

En un entorno arbolado, en un terreno irregular, salpicado de obstáculos (edificios, vegetación…), la velocidad del viento puede disminuir rápidamente al acercarse al suelo.

Para superar esta desventaja, el mástil debe tener al menos 20 metros de altura. Sin embargo, a partir de una altura de 12 metros o más, se requiere un permiso de construcción.

Para evitar las restricciones, muchos usuarios optan por un mástil demasiado corto. Esto reduce las posibilidades de que la inversión sea rentable.

Ventajas e inconvenientes de los aerogeneradores horizontales

Ventajas:

  • La primera ventaja del aerogenerador horizontal para particulares es su eficiencia. De hecho, capta la mayor parte de su energía posible, porque se orienta para adaptarse a la dirección del viento.
  • En segundo lugar, como este tipo de aerogenerador para particulares es más común, es más fácil de encontrar y de instalar.

Inconvenientes:

  • Menos resistente a los vientos fuertes que un aerogenerador vertical, el aerogenerador horizontal tiene que ser reforzado. Por ejemplo, en zonas donde existe riesgo de fuertes vientos, se utilizan mástiles tensados (el ancla está reforzada) y se instala un freno en el rotor.
  • Además, el aerogenerador doméstico horizontal tarda más tiempo en activarse que un aerogenerador vertical. De hecho, debe orientarse en función de la dirección del viento, lo que retrasa aún más su activación.
  • Por último, la instalación es ruidosa.

Aerogeneradores sin aspas

Aerogenerador sin palas de Vortex Bladeless

Ya entrando en el futuro, un nuevo tipo de aerogenerador podría llegar pronto a nuestro territorio: los aerogeneradores sin palas desarrollados por la empresa española Vortex Bladeless.

En los modelos futuristas propuestos por Vortex Bladeless, la turbina eólica es de hecho un cono largo que oscilará capturando las corrientes de vórtice.

El motor de estos aerogeneradores se instala en la base de la estructura y ya no en la parte superior, lo que resulta en una gran reducción del ruido.

Estos aerogeneradores ya están siendo probados en países en vías de desarrollo para perfeccionarlos y tal vez algún día puedan incorporarse a Europa, donde es más difícil instalarlos sin tener la seguridad de que funcionarán a largo plazo.

Estos aerogeneradores sin palas muestran una reducción de más del 50% en los costes de construcción y explotación, y del 80% en los costes de mantenimiento.

También reduce el impacto ecológico en un 40%, así como el coste de la energía producida por este sistema.

Entonces, ¿serán los aerogeneradores sin aspas del futuro? El futuro nos lo dirá, pero admitamos que se mezclan mucho mejor con el paisaje y tienen todas las condiciones para atenuar las tensiones que rodean el emplazamiento de estos gigantescos parques.

Guía de compra de aerogeneradores

Antes de considerar la compra o autoconstrucción de un aerogenerador de dos o tres palas de eje horizontal o eje vertical Darrieus, o incluso un sistema Savonius de eje vertical construido con medias secciones de cilindros metálicos o de fibra, o un molino de viento para bombear el agua, vale la pena conocer alguna información.

¿Un aerogenerador vertical u horizontal?

Actualmente existen dos tipos de aerogeneradores: horizontales y verticales.

El aerogenerador horizontal es el más conocido: permite mejores rendimientos pero también es el más caro.

El aerogenerador vertical es más asequible. Se puede montar en el tejado de tu casa y tiene la ventaja de funcionar incluso con vientos muy ligeros.

Velocidad del viento

Varía considerablemente de un lugar a otro. Es necesario medir esta velocidad del viento en diferentes puntos de tu zona durante un período de tiempo determinado. Lo ideal sería un año.

De hecho, no es extraño encontrar variaciones significativas a lo largo de una distancia de tan sólo 10 ó 20 metros de un punto a otro de una ubicación planificada o determinada.

La ubicación geográfica del mástil o torre de soporte del aerogenerador puede marcar la diferencia.

Las comprobaciones se pueden realizar utilizando el método de medición con un anemómetro.

Mediante mediciones experimentales, es posible estimar la viabilidad del sitio propuesto. Observación de la vegetación del lugar propuesto: los árboles en particular pueden indicar la(s) dirección(es) principal(es) del viento.

Altura del lugar de instalación del aerogenerador doméstico

El eje del aerogenerador para particulares debe sobrepasar al menos tres metros de obstáculos, casas, árboles, colinas….

Tan pronto como se determina el posicionamiento del mástil o torre, se puede estimar otro valor, que es la altura a la que se ubicará el eje de nuestro aerogenerador.

Si por medición comprobamos una velocidad de 5 m/s a 10 m de altura, es habitual comprobar en el mismo lugar y a la misma hora, pero a una altura de 12 m, una velocidad de 5,5 m/s, quizás sea mejor.

La altura de 12 metros es la que generalmente se acepta sin autorización sin embargo.

Es aconsejable consultar a tu Ayuntamiento antes de cualquier instalación.

Frecuencia y velocidad del viento

Según el ejemplo anterior: A 5 m/s o 18 km/h la potencia bruta es de: 583. (18km/h al cubo)

A 5.5m/s o 19.8km/h la potencia bruta es: 776. (19,8 km/h hasta el cubo)

¡Acabamos de aumentar nuestra potencia acumulada en casi un 20% al aumentar la altura de nuestra torre en sólo unos pocos metros!

La energía eólica es un valor que funciona al cubo de su velocidad, por lo que es importante determinar la altura futura del aerogenerador.

Estos factores pueden ser visualizados mediante curvas con lecturas diarias a lo largo de un período de tiempo determinado, o bien, mediante lecturas desde el aeropuerto o estación meteorológica local más cercana, se puede considerar el potencial del lugar elegido.

Los vientos de 5 a 35 km/h son los más frecuentes. En cambio, los vientos de alta velocidad de corta duración son en realidad ráfagas que duran de 5 a 30 minutos por episodio.

Amistades que tengan conocimientos de electrónica o que conozcan a alguien en este campo pueden crear un sistema de captura de datos que pueda manejar, por ejemplo, con software Excel o cualquier otro software de gestión de datos.

Velocidad de rotación de la hélice del aerogenerador

Una pala fina, limpia, bien diseñada, con una superficie muy lisa, tendrá un rendimiento mucho mejor que una pala de corte grueso, perfilada más o menos regularmente y con una superficie rugosa.

Es esencial prestar especial atención a las palas de las hélices.

La eficiencia general de tu aerogenerador depende de ello: La velocidad de rotación de la pala está determinada por el factor de eficiencia, que varía de 4 a 8 o más.

Esta velocidad de rotación depende de la velocidad del viento, de la circunferencia de la hélice y de la eficiencia de la misma, así como del tipo de perfil utilizado.

Legislación y reglamentación

Es totalmente legal tener un generador en casa, aunque la legislación no lo deje bien claro en algunos de sus argumentos.

A menos que exista una legislación previa a tu solicitud, una municipalidad no puede en principio prohibirte la instalación de tu aerogenerador, si cumples con las leyes y, por supuesto, si tienes un terreno lo suficientemente grande para tu instalación segura y, especialmente, sin perjudicar a tus vecinos.

Asegúrate de cumplir con las leyes y tener las autorizaciones necesarias antes de comprometerte a instalar tu futura planta de producción de electricidad.

Hay que tener en cuenta que, en general, la instalación de tu futuro aerogenerador casero no debe superar los 12 metros de altura, a menos que esté específicamente permitido.

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Instalación de un aerogenerador doméstico

Para poder disfrutar plenamente de tu aerogenerador doméstico, es mejor instalarlo correctamente. Durante esta etapa se tienen en cuenta varios parámetros:

  • el viento,
  • la ubicación.

En efecto, para que funcione a plena capacidad, el aerogenerador eólico individual debe estar situado en una zona abierta, donde el viento medio sople de forma constante y sostenido.

Ahora es posible, por otro lado, instalar en la ciudad un aerogenerador doméstico.

Aunque más complicado, debido a la naturaleza particular de los vientos en las zonas urbanas, esta opción es bastante factible.

Instalación eólica: estudio eólico preliminar

Antes de instalar el aerogenerador doméstico, o incluso de elegir su potencia, es imprescindible un estudio eólico.

Te permite dimensionar la instalación del aerogenerador lo mejor posible y adaptar su potencia a tus necesidades, pero también a los vientos. Este estudio determina el lugar más expuesto.

Para ello, identifica el lugar donde quieres instalar tu aerogenerador. Luego se monta un mástil de unos 10 metros durante un mes.

En este mástil se colocan:

Los datos recogidos de esta manera se registran y se correlacionan con los datos históricos registrados por la estación meteorológica más cercana a la ubicación.

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  • Digital Anémometro LCD Medidor, Mide la Velocidad del Viento y Temperatura.
  • Indicación de la Frialdad del Viento. Función Data Hold. Auto/Manual Apagado. Sensor de Presión de Alta Precisión.
  • Rango de Velocidad del Viento: 0-30m/s, Unidad de Velocidad del Viento: m/ s, km/ h, ft/ min, nudos, mph
  • Rango de Velocidad del Viento: -10 - 45 Centígrado( 14- 113F ); Temperatura de Operación: -40~60 Centígrado,( -40~140F )
  • Velocidad del Aire: 0 - 30m/s, 0 - 90km/h, 0 - 5860ft/min, 0 - 65mph, 0 - 55Knots

Entonces, se te proporcionará un informe. Contiene, por ejemplo:

  • la velocidad media del viento,
  • una curva de la frecuencia del viento,
  • propuestas de posibles soluciones para la instalación de aerogeneradores domésticos,
  • el potencial eólico del lugar, etc.

En promedio, un aerogenerador privado arranca con vientos de 10 a 15 km/h.

Por lo tanto, no se recomienda instalar uno si el viento medio que sopla en el lugar es inferior a estos valores.

La elección del lugar de instalación

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  • Incluye poste de montaje de turbina eólica TESUP
  • Incluye controlador de carga de viento TESUP

Un aerogenerador doméstico, aunque sea eficiente y cuidadosamente diseñado, no te dará la electricidad que necesitas si no está instalado en un lugar adecuado.

Debe ser capaz de captar la mayor cantidad de viento posible, sin peligro para las personas y las instalaciones que lo rodean.

Por lo tanto, hay que tener en cuenta varios aspectos a la hora de elegir la ubicación del aerogenerador doméstico:

  • el viento,
  • la altura,
  • la autorización,
  • la presencia de viviendas.

El aerogenerador doméstico particular debe instalarse lo más alto posible, sin cambiar el tamaño del mástil o del poste.

Por lo tanto, puedes empezar por usar cualquier relieve que pueda estar presente en el campo.

Entonces, para poder aprovechar al máximo los vientos, las palas del aerogenerador particular deben estar situadas en un entorno abierto.

Por eso se considera en general que deben extenderse al menos 2 metros más allá de los obstáculos colindantes.

Por último, para garantizar la seguridad de los bienes y las personas, el espacio alrededor de la turbina debe estar despejado.

Este perímetro de seguridad alrededor de la instalación es igual a la altura del poste.

Instalación de un aerogenerador doméstico en la ciudad

Los que no viven en zonas rurales, o que no tienen jardín en la ciudad, también pueden beneficiarse de la energía eólica para particulares.

Aunque todavía es limitada, esta opción sigue siendo posible. Pero existen varias cuestiones a considerar:

  • la presencia de viviendas alrededor del aerogenerador doméstico,
  • vientos suaves y turbulentos.

Los fabricantes de aerogeneradores están trabajando para mejorar los sistemas existentes para satisfacer la demanda de los habitantes de las ciudades.

La opción ideal hoy en día es el aerogenerador vertical. De hecho, puede instalarse en un tejado de forma fácil y segura, y capta bien los vientos ligeros e incluso turbulentos.

MAKEMU Energy Aerogenerador eolico casero Eje Vertical Domus 500/750 / 1000 W Aero Generador Eolico Mini Micro Molino de Viento Darrieus Savonius 1KW
  • A) Configuración BASIC: M28 (3 aspas) + M12 (alternador). Sin poste.
  • B) Configuración PLUS: DOMUS BASIC + M36 (rectificador) + M40 (Poste 85 cm)
  • C) Configuración STAND ALONE: DOMUS PLUS + M26 (Controller) + M22 (inverter Stand Alone)
  • D) Configuración GRID CONNECTED: DOMUS PLUS + M26 (Controller) + M34 (inverter Grid Connected)

De todas maneras, se puede optar por un aerogenerador horizontal y colocarlo en el borde de la fachada, proyectándolo desde el tejado.

Se utiliza el mismo tipo de instalación que para una antena parabólica. El aerogenerador se fija en un mástil, a su vez se fija en la fachada con soportes de pared, o en la chimenea con un anillo. Pero esta solución es menos rentable y menos segura.

¿Qué tipo de red eléctrica crear?

La conexión del aerogenerador doméstico a la red eléctrica no es la única opción disponible para ti.

De hecho, puedes crear:

Una red paralela: es la solución más sencilla en muchas situaciones. Consiste en mantener la red tradicional por un lado y abastecer parte de tus necesidades con el aerogenerador por otro.

Así pues, el aerogenerador sólo cubrirá una parte de las necesidades particulares, como la iluminación o algunos enchufes eléctricos.

Una red temporal consiste en la instalación de una centralita que trasladará todo el consumo al aerogenerador para su uso privado en la red convencional. Cuando las baterías del aerogenerador están cargadas, obtiene el consumo de energía del aerogenerador. Cuando se alcanza un cierto nivel de descarga de la batería, automáticamente la caja cambia a la red eléctrica.

Una red autónoma está más bien reservada para casas en lugares aislados de electrificación, o para un uso muy limitado, como por ejemplo una pequeña casa de vacaciones. Todas sus necesidades son cubiertas por el aerogenerador doméstico.