Introducción a la Minieólica

Introducción a la Minieólica

• La minieólica es una fuente de energía renovable que utiliza el viento para generar electricidad.
• Se caracteriza por su tamaño pequeño, ideal para su uso en entornos urbanos.

Tipos de Aerogeneradores

• Se clasifican en dos tipos principales:
  • Eje horizontal: Más eficientes y tradicionales, con aspas que giran perpendicularmente al suelo.
  • Eje vertical: Más adecuadas para entornos urbanos debido a su capacidad de captar viento turbulento.
• Las potencias de los miniaerogeneradores suelen variar entre 200 y 6000 W.
• Son ideales para la instalación en la parte alta de edificios.
• Se pueden combinar con otros sistemas renovables, como la energía solar fotovoltaica.

Aerogeneradores de Eje Vertical:

• Son más adaptables a cualquier dirección del viento.
• Producen menos vibraciones y son más silenciosos.
• Son más fáciles de mantener.
• Desventajas:
  • Rendimiento menor comparado con los de eje horizontal.
  • Mayor costo.

Aerogeneradores de Eje Horizontal:

• Más comunes y conocidos, especialmente en zonas rurales.
• Más eficientes y económicos que los de eje vertical.
• Desventajas:
  • No toleran bien vientos racheados y débiles.
  • Sensibles a los cambios en la dirección del viento.
  • Requieren una veleta para orientarse.

Clasificación según la Posición Respecto al Viento:

• A barlovento: El sistema se coloca de tal manera que la torre evita la influencia de la sombra aerodinámica.
  • Requiere de un sistema de orientación del rotor.
• A sotavento: No necesita dispositivos de orientación.
  • La góndola y la torre afectan al campo de velocidades del viento.

Potencia de los Aerogeneradores:

• La energía del viento que se puede captar es directamente proporcional a:
  • Densidad del aire.
  • Superficie de captación de las aspas.
  • Cubo de la velocidad del viento.
• El coeficiente de potencia refleja la eficiencia del aerogenerador.
  • La tecnología ha permitido aumentar este coeficiente a lo largo de la historia.
• Límite de Betz: Define el máximo teórico de eficiencia del aerogenerador, que es del 59%.
  • Solo se puede aprovechar como máximo ese porcentaje de la energía cinética del viento.

Rendimiento Global de los Aerogeneradores:

• El rendimiento real de la instalación es inferior al límite de Betz debido a:
  • Rendimiento de la eólica: 85%
  • Rendimiento del multiplicador.
  • Rendimiento del alternador.
• El rendimiento eléctrico global es, en el mejor de los casos, del 47% aproximadamente.

Componentes Esenciales de una Instalación Eólica:

• Aerogenerador: Convierte la energía del viento en electricidad.
• Regulador de carga: Controla la entrada de energía en la batería, protegiéndola de sobrecargas y tensiones bajas.
• Baterías: Almacenan la energía generada que no se consume de forma inmediata.
• Inversor: Transforma la corriente continua en alterna para su uso en la red eléctrica.
• Resistencia al frenado: Disminuye la inercia del aerogenerador cuando se alcanzan las velocidades máximas del viento.
• Torre/Soporte: Provee una altura adecuada al aerogenerador para maximizar la captación del viento y evitar obstáculos.
• Veleta: Sistema de orientación que permite al aerogenerador posicionarse correctamente en la dirección del viento.

Tipos de Instalaciones Eólicas:

• Conectadas a la red:
  • Con o sin almacenamiento.
  • Inyectan energía en la red eléctrica.
  • Es fundamental analizar la influencia sobre la tensión de la red.
• Aisladas de la red:
  • Desconectadas de la red eléctrica.
  • Requieren almacenamiento para su funcionamiento.
  • Ideales para autoconsumo en lugares sin conexión.
• Híbridas:
  • Combinan dos o más tecnologías renovables.
  • Ejemplo: Minieólica y Fotovoltaica.

Obstáculos en la Instalación de Minieólica en Entornos Urbanos:

• El viento al encontrar obstáculos genera turbulencias.
• Es fundamental analizar las dimensiones del entorno para:
  • Elegir la altura correcta para ubicar el aerogenerador.
  • Determinar la mejor ubicación para evitar obstáculos.
  • Evitar ubicar el aerogenerador en zonas de alta turbulencia.

Ejemplos Emblemáticos de Minieólic en Entornos Urbanos:

• Sistemas para viviendas individuales:
  • Más sencillos de instalar.
  • Utilizados para autoconsumo o para complementar la generación fotovoltaica.
• Sistemas para pequeñas comunidades:
  • Fomenta la generación y el intercambio de energía.
• Sistemas totalmente aislados:
  • Para autoconsumo en zonas sin acceso a la red eléctrica.
• Aerogeneradores integrados en fachadas:
  • Sistemas modulares que aprovechan las fachadas de los edificios.
  • Funcionan a velocidades bajas de viento, pero con menor eficiencia.
• Turbinas eólicas en rascacielos:
  • Ejemplo innovador de instalación de minieólica en edificios de gran altura.
  • Se aprovecha la velocidad del viento en zonas de alta densidad.

Conclusiones:

• Los aerogeneradores son una alternativa interesante para la integración de la minieólica en los entornos urbanos.
• El rendimiento global de la instalación depende del límite de Betz y del rendimiento de los componentes.
• Las instalaciones eólicas pueden ser conectadas a la red, aisladas de la red o híbridas.
• Es importante tener en cuenta los obstáculos en los entornos urbanos para optimizar la instalación de los aerogeneradores.
• La configuración híbrida de minieólica y fotovoltaica ofrece una solución completa para cubrir las necesidades energéticas de los hogares.

Este cuestionario explora los conceptos básicos de la minieólica, una fuente de energía renovable que aprovecha el viento para generar electricidad. Se centrará en los tipos de aerogeneradores, sus características y aplicaciones en áreas urbanas. Ideal para quienes buscan entender esta tecnología emergente.