Instalación y mantenimiento de un sistema eléctrico eólico de pequeña escala

El fabricante de su sistema eólico, o el distribuidor donde lo adquirió, debería poder ayudarle a instalar su pequeño sistema eléctrico eólico. Puede instalar el sistema usted mismo, pero antes de intentar el proyecto, hágase las siguientes preguntas:

• ¿Puedo verter una base de cemento adecuada?
• ¿Tengo acceso a un ascensor o alguna forma de erigir la torre de forma segura?
• ¿Conozco la diferencia entre el cableado de corriente alterna (CA) y de corriente continua (CC)?
• ¿Sé lo suficiente sobre electricidad para cablear mi turbina de forma segura?
• ¿Sé cómo manipular e instalar las baterías de forma segura?

Si respondió no a alguna de las preguntas anteriores, probablemente debería optar por que un integrador o instalador de sistemas instale su sistema. Contacte al fabricante para obtener ayuda, o contacte a la oficina estatal de energía y a la compañía eléctrica local para obtener una lista de instaladores locales. También puede consultar las páginas amarillas para encontrar proveedores de servicios de sistemas de energía eólica.

Un instalador confiable puede ofrecer servicios adicionales, como la tramitación de permisos. Averigüe si el instalador es electricista colegiado, pídale referencias y compruébelas. También puede consultar con el Better Business Bureau.

Con una instalación y un mantenimiento adecuados, un sistema eólico pequeño debería durar hasta 20 años o más. El mantenimiento anual puede incluir:

• Comprobación y apriete de pernos y conexiones eléctricas según sea necesario
• Comprobación de la corrosión en las máquinas y de la tensión adecuada de los cables tensores
• Comprobación y sustitución de cualquier cinta de borde de ataque desgastada en las palas de la turbina, si corresponde.
• Reemplazar las palas y/o cojinetes de la turbina después de 10 años si es necesario.

Si no tiene la experiencia para mantener el sistema, su instalador puede proporcionarle un programa de servicio y mantenimiento.

El fabricante o distribuidor de su sistema también puede ayudarle a encontrar la mejor ubicación para su sistema eólico. Algunas consideraciones generales incluyen:

• Consideraciones sobre el recurso eólicoSi vive en un terreno complejo, tenga cuidado al elegir el lugar de instalación. Si ubica su aerogenerador en la cima o en la ladera ventosa de una colina, por ejemplo, tendrá más acceso a los vientos predominantes que en una quebrada o en la ladera de sotavento (protegida) de una colina en la misma propiedad. Puede tener diversos recursos eólicos dentro de la misma propiedad. Además de medir o averiguar la velocidad anual del viento, necesita conocer las direcciones predominantes del viento en su sitio. Además de las formaciones geológicas, debe considerar los obstáculos existentes, como árboles, casas y cobertizos. También debe planificar para futuras obstrucciones, como nuevos edificios o árboles que no hayan alcanzado su altura máxima. Su aerogenerador debe ubicarse a barlovento de cualquier edificio o árbol, y debe estar a 9 metros por encima de cualquier objeto en un radio de 90 metros.
• Consideraciones del sistemaAsegúrese de dejar suficiente espacio para subir y bajar la torre durante el mantenimiento. Si la torre está arriostrada, debe dejar espacio para los cables tensores. Tanto si el sistema es independiente como si está conectado a la red eléctrica, también deberá tener en cuenta la longitud del cableado entre la turbina y la carga (casa, baterías, bombas de agua, etc.). Se puede perder una cantidad considerable de electricidad debido a la resistencia del cableado: cuanto más largo sea el cableado, mayor será la pérdida. Usar más cable o cable de mayor tamaño también aumentará el coste de la instalación. Las pérdidas en el cableado son mayores cuando se utiliza corriente continua (CC) en lugar de corriente alterna (CA). Si el cableado es largo, se recomienda invertir la CC a CA.

Las turbinas eólicas pequeñas que se utilizan en aplicaciones residenciales suelen tener un tamaño que va desde los 400 vatios hasta los 20 kilovatios, dependiendo de la cantidad de electricidad que se desee generar.

Una vivienda típica consume aproximadamente 10.932 kilovatios-hora de electricidad al año (unos 911 kilovatios-hora al mes). Dependiendo de la velocidad media del viento en la zona, se necesitaría una turbina eólica de entre 5 y 15 kilovatios para contribuir significativamente a esta demanda. Una turbina eólica de 1,5 kilovatios cubriría las necesidades de una vivienda que requiere 300 kilovatios-hora al mes en una zona con una velocidad media anual del viento de 22,5 km/h (6,26 m/s).

Para ayudarle a determinar el tamaño de la turbina que necesitará, primero establezca un presupuesto energético. Dado que la eficiencia energética suele ser más económica que la producción de energía, reducir el consumo de electricidad de su hogar probablemente será más rentable y reducirá el tamaño de la turbina eólica que necesita.

La altura de la torre de un aerogenerador también influye en la cantidad de electricidad que generará. Un fabricante debería ayudarle a determinar la altura de torre necesaria.

Una estimación de la producción anual de energía de una turbina eólica (en kilovatios-hora por año) es la mejor manera de determinar si ésta y la torre producirán suficiente electricidad para satisfacer sus necesidades.

Un fabricante de aerogeneradores puede ayudarle a estimar la producción de energía prevista. El fabricante utilizará un cálculo basado en estos factores:

• Curva de potencia particular de un aerogenerador
• Velocidad media anual del viento en su sitio
• Altura de la torre que planeas utilizar
• Distribución de frecuencia del viento: una estimación del número de horas que el viento soplará a cada velocidad durante un año promedio.

El fabricante también debe ajustar este cálculo a la elevación de su sitio.

Para obtener una estimación preliminar del rendimiento de una turbina eólica en particular, puede utilizar la siguiente fórmula:

OEA= 0,01328 D²V³

Dónde:

• AEO = Producción anual de energía (kilovatios-hora/año)
• D = Diámetro del rotor, pies
• V = Velocidad media anual del viento, millas por hora (mph), en su sitio

Nota: la diferencia entre potencia y energía es que la potencia (kilovatios) es la tasa a la que se consume electricidad, mientras que la energía (kilovatios-hora) es la cantidad consumida.

Los pequeños sistemas de energía eólica pueden conectarse a la red eléctrica. Estos se denominan sistemas conectados a la red. Una turbina eólica conectada a la red puede reducir el consumo de electricidad suministrada por la compañía eléctrica para iluminación, electrodomésticos y calefacción. Si la turbina no puede suministrar la cantidad de energía que necesita, la compañía eléctrica compensa la diferencia. Cuando el sistema eólico produce más electricidad de la que necesita su hogar, el excedente se envía o vende a la compañía eléctrica.

Con este tipo de conexión a la red, su aerogenerador solo funcionará cuando la red eléctrica esté disponible. Durante los cortes de electricidad, el aerogenerador debe apagarse por motivos de seguridad.

Los sistemas conectados a la red pueden ser prácticos si se cumplen las siguientes condiciones:

• Vives en un área con una velocidad media anual del viento de al menos 10 millas por hora (4,5 metros por segundo).
• La electricidad suministrada por los servicios públicos es cara en su zona (aproximadamente entre 10 y 15 centavos por kilovatio-hora).
• Los requisitos de la empresa de servicios públicos para conectar su sistema a su red no son prohibitivamente caros.

Existen buenos incentivos para la venta del excedente de electricidad o la compra de aerogeneradores. Las regulaciones federales (en concreto, la Ley de Políticas Regulatorias de Servicios Públicos de 1978, o PURPA) exigen que las empresas de servicios públicos se conecten a sistemas de energía eólica de pequeña escala y adquieran energía de estos. Sin embargo, le recomendamos contactar a su empresa de servicios públicos antes de conectarse a sus líneas de distribución para abordar cualquier inquietud sobre la calidad y seguridad de la energía.

Su empresa de servicios públicos puede proporcionarle una lista de requisitos para conectar su sistema a la red eléctrica. Para más información, consultesistemas de energía domésticos conectados a la red.

La energía eólica se puede utilizar en sistemas aislados, también llamados sistemas autónomos, que no están conectados a la red eléctrica. En estas aplicaciones, los minisistemas eólicos pueden combinarse con otros componentes, como...pequeño sistema eléctrico solar– para crear sistemas de energía híbridos. Los sistemas de energía híbridos pueden proporcionar energía confiable fuera de la red eléctrica a hogares, granjas o incluso comunidades enteras (por ejemplo, un proyecto de covivienda) que se encuentran lejos de las líneas eléctricas más cercanas.

Un sistema eléctrico híbrido fuera de la red puede ser práctico para usted si los elementos siguientes describen su situación:

• Vives en un área con una velocidad del viento anual promedio de al menos 9 millas por hora (4,0 metros por segundo).
• No hay conexión a la red eléctrica disponible o solo se puede lograr mediante una costosa extensión. El costo de tender una línea eléctrica a un sitio remoto para conectarla a la red eléctrica puede ser prohibitivo, oscilando entre $15,000 y más de $50,000 por milla, dependiendo del terreno.
• ¿Le gustaría obtener independencia energética de la empresa de servicios públicos?
• ¿Te gustaría generar energía limpia?

Para obtener más información, consulte cómo operar su sistema fuera de la red.