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Diseño e instalación de sistemas eólicos domésticos

Diseño

Antes de realizar cualquier tipo de inversión, hay que tener en mente que tipo de turbina se quiere instalar, estando las que son específicas para instalaciones domésticas e industriales en el rango de los 20 W a los 50 kW. Las hay más pequeñas y mucho más grandes pero se reservan para, o bien cargar pequeñas baterías o para abastecer a una mayor población respectivamente. También hay que consultar si existen leyes que limiten la altitud máxima de estructuras, ya que esto puede limitar el proyecto inicial, e incluso si contamos con el respaldo de los vecinos ya que un generador eólico puede llegar a ser molesto.

El siguiente paso es comprobar que la región en la que se quiere realizar la instalación tiene una velocidad del viento suficiente para hacer operar la turbina y que salga rentable a no muy largo plazo el desembolso que requiere. En la página www.cener.com/es/energia-eolica/mapas-viento.asp se pueden encontrar mapas de viento de la  península Ibérica con una resolución de hasta 1,5 km x 1,5 km con la media de los últimos 10 años. En la página www.stanford.edu/group/efmh/winds/global_winds.html se pueden encontrar mapas de viento mundiales aunque con bastante menos precisión. Por supuesto hay que tener en cuenta que el viento es prácticamente impredecible, puede variar en cualquier momento y de un sitio a otro. Además puede verse afectado por edificios o árboles colindantes.

La energía eólica no se puede almacenar de ninguna forma para ser utilizada en un momento posterior, por ello hay que realizar una serie de medidas de la velocidad del viento (de meses de duración o incluso de un año) en el lugar del emplazamiento del molino pues nos proporcionará una gráfica con la distribución de las velocidades y con esta conoceremos la potencia eléctrica que generará el molino. En general será suficiente con una media anual de 4 m/s, pero cuanto mayor sea la velocidad mejor.

Para obtener la potencia final que va a generar la turbina eólica a lo largo de un año, basta con tener el diagrama de la distribución de la velocidad del viento con el número de horas anuales que se mueve en cada velocidad. Multiplicando el número de horas por la potencia que produce el molino en cada rango de velocidades y sumando se obtiene la potencia anual acumulada.

Por último hay que tener en cuenta que cuanto más alto se ubique el molino, más cara será la torre pero permitirá a la turbina acceder a más energía eólica. Una torre más pequeña necesitará una turbina más grande para producir la misma electricidad que una turbina que se encuentre más elevada con una turbina más pequeña (y también más barata). El tipo de turbina vendrá limitada por el espacio que haya para las sujeciones y por los edificios colindantes que limiten el movimiento de giro del eje que soporta las aspas de los molinos.

En este apartado de la web puedes obtener información sobre programas de ordenador con los que podrás diseñar tus propias instalaciones eólicas domésticas así como obtener información sobre su producción, su rendimiento, costes, etc.

Instalación

El sitio idóneo para colocar la turbina es en un mástil que la deje expuesta libremente al viento. Hay muchos modelos que no se recomienda montar en edificios. Sin embargo, si el único sitio disponible es el tejado o azotea, los únicos sistemas factibles son pequeñas turbinas montadas lo suficientemente elevadas como para que no se vean muy afectadas por las turbulencias que generan los edificios. Aún así nunca tendrán la misma eficiencia que un sistema equivalente montado en una zona abierta.

Teóricamente, si una turbina está montada en un edificio ubicado en un sitio abierto, el edificio incrementa la velocidad que pasa por el molino. Sin embargo, esto solo sucede en zonas muy expuestas al viento. También sucede los mismo en hogares ubicados en el borde de municipios si el viento viene de la dirección de la zona abierta. Si el aire viene de la dirección contraria el régimen de viento será bastante pobre.

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