Aerogeneradores de Pequeña Potencia

Study Notes

Son sistemas de autoconsumo.
Funcionan en isla.
Se utilizan como apoyo a sistemas fotovoltaicos (híbridos).
Se utilizan para viviendas aisladas.
También se conectan a la red (misma idea que la generación fotovoltaica).
Difieren de los aerogeneradores a gran escala en varios aspectos clave.
No utilizan sistemas mecánicos como paradigma danés.
No usan conmutación multipolo.
Suelen usar generadores con muchos pares de polos y bajas velocidades de sincronismo, en corriente alterna (3F) o continua.
En corriente continua, las potencias son bajas (100-500 W).
Para potencias mayores a 500W se usan sistemas de corriente alterna trifásica.

Máquina de corriente continua e imanes permanentes (escobillas): Se describe como un motor eléctrico.
Máquina de corriente alterna trifásica asíncronos o síncronos de imanes permanentes: Generadores con imanes permanentes para reducir pérdidas en la excitación (aprox. 30% del total de pérdidas).

Diagramas o imágenes de ejemplos de generadores de corriente alterna trifásica con imanes permanentes.

Datos sobre amperaje y voltaje en función de RPM y diferentes resistencias (gráficos).
Se muestran gráficos de Amperios y Voltios vs. RPM para diferentes valores de resistencia (5, 10, 20, 40, 60 ohm).

Datos sobre potencia (W) y producción mensual (kWh) en función de la velocidad del viento (en m/s) (gráficos).
Se muestran gráficos de Potencia (W) vs. Velocidad del viento (m/s) y Producción mensual (kWh) vs. Velocidad media anual (m/s).

En la generación de energía con aerogeneradores de poca potencia hay problemas con la tensión (no es fija).
Para almacenamiento en baterías, se requiere conversión a corriente continua (CC).
La generación de energía en los aerogeneradores no es constante y puede variar con picos.
La señal de salida del aerogenerador no es senoidal pura.
Se requiere regular tensiones, convertir señales e incluir filtros. Esto implica el uso de rectificadores y reguladores.

Regulación pasiva centrífuga: Un sistema de pitch que ajusta el ángulo de las palas dependiendo de la velocidad de giro para controlar la velocidad centrífuga.
Freno de emergencia (inyección de CC): Se usa para detener el sistema.
Freno de emergencia (contracorriente): Se conectan resistencias en el regulador para frenar el sistema.
Diagramas con explicaciones de los componentes y conexiones.
Paneles solares y conexiones a la instalación.
Diseños de circuitos eléctricos con componentes como reguladores eólicos, reguladores solares, inversor, baterías, etc.

Ventajas: Buen sistema para instalaciones híbridas con fotovoltaica; mantenimiento fácil (una vez al año).
Desventajas: Instalación cara; alto ruido; dificultad de instalación en el mástil; necesidad de protección contra sobretensiones (varistores y red de tierra).