Parques eólicos domésticos: fuentes de energía renovables en su hogar

Los parques eólicos domésticos siguen siendo una novedad en Polonia. Sin embargo, cada vez más personas están interesadas en las fuentes de energía renovables y buscan la mejor manera de distribuir sus ahorros. Por tanto, vale la pena averiguar cómo funcionan los aerogeneradores, cuál debe ser su potencia, cuáles son los costes de compra y mantenimiento de toda la instalación, así como invertir en un parque eólico doméstico puede ser rentable para nosotros.

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¿En qué elementos están compuestos los parques eólicos domésticos?

Las turbinas eólicas domésticas son estructuras relativamente simples. La electricidad se genera en un generador impulsado por las palas del rotor. En condiciones domésticas, las plantas de energía con un eje de rotación horizontal del rotor se utilizan con mayor frecuencia. Los elementos más importantes aquí son:

Rotor - Puede tener uno, dos o tres lóbulos (el más común). El rotor está ubicado directamente en el eje de baja velocidad. Su rotación se transmite al eje de alta velocidad a través de la caja de cambios. El eje de alta velocidad se conecta al eje del generador. A su vez, el generador, el transformador, los engranajes y los impulsores se ubican en la góndola. En nuestras condiciones climáticas, los rotores adaptados a la rotación lenta funcionan mejor. Su rasgo característico es la mayor envergadura de los lóbulos.

Una turbina de viento - el elemento más importante que determina la eficiencia y potencia de todo el parque eólico. Cabe recordar que es el aerogenerador el que se encarga de obtener la electricidad de las ráfagas de viento.

Generador - transforma la energía cinética de la rotación del rotor en electricidad. Debe ajustarse bien a la especificación de la turbina, ya que la interacción óptima de estos dos elementos asegura una mayor eficiencia de la turbina eólica. El generador debe producir la tensión nominal durante la velocidad de funcionamiento óptima de la turbina eólica. Un generador estándar puede adoptar la forma de un generador o un alternador.

Cabe recordar que las pequeñas turbinas eólicas con un eje de rotación horizontal del rotor no generan ruido ni ondas electromagnéticas dañinas. Se pueden ubicar de manera segura justo al lado de nuestra casa, e incluso en el techo.

¿Cuál debería ser la potencia de una turbina eólica doméstica?

Podríamos suponer que los parques eólicos domésticos deberían ser lo más potentes posible. Sin embargo, debemos recordar que cuanto mayor sea la potencia potencial, mayores serán también los precios de todo el proyecto. Inversión en un gran parque eólico profesional con una capacidad de 20 Kw. podría implicar gastos de varios cientos de miles de zlotys. Es por eso que la mayoría de los inversores eligen instalaciones de bajo rendimiento. Entre ellos distinguimos:

Los pequeños parques eólicos con una capacidad de 500 W son la oferta más barata del mercado, son bastante pequeños, silenciosos y móviles. Desafortunadamente, una instalación de energía de este tipo solo es adecuada para alimentar bombas de estanque, puertas automáticas o receptores de radio.

Parques eólicos domésticos con una potencia de 1000 W: una turbina de esta potencia puede soportar el calentamiento de agua o alimentar la iluminación de nuestra casa (utilizando iluminación de ahorro de energía). También podemos utilizarlo para alimentar electrodomésticos básicos.

Aerogeneradores de 2 Kw - ya son capaces de suministrar electrodomésticos básicos, iluminar el apartamento y calentar el agua. Son más adecuados para casas de verano y casas unifamiliares pequeñas y bien aisladas.

Plantas de energía eólica doméstica con una capacidad de 3 Kw. - Todos los pequeños electrodomésticos, iluminación y calentamiento de agua se pueden conectar a la instalación. La turbina será una buena solución para casas pasivas y energéticamente eficientes.

Plantas de energía doméstica con una capacidad de 5 Kw. - Es suficiente para las necesidades de una casa unifamiliar habitada por una familia de varias personas. La energía puede alimentar electrodomésticos, calentar agua y apoyar las instalaciones de calefacción central. El exceso de electricidad se puede descargar a la red pública.

Aerogeneradores con una capacidad de 10 Kw. - utilizado con menor frecuencia en los hogares debido al elevado precio de la instalación. Satisfará con éxito todas las necesidades de los usuarios de viviendas unifamiliares, y el exceso de energía puede suministrarse a la red pública y venderse.

¿Podemos contar con subvenciones para parques eólicos domésticos?

Desafortunadamente, la ley polaca aún no prevé ningún subsidio preferencial para las turbinas eólicas domésticas. Ya hay apoyo financiero, pero solo las empresas pueden utilizarlo por ahora. El particular debe cubrir todos los costos de inversión de su propio bolsillo.

Sin embargo, vale la pena mencionar que se puede obtener cofinanciamiento para otro tipo de fuente de energía renovable: los colectores solares. Puedes leer más sobre la posibilidad de obtener subvenciones en este artículo.

Aspectos legales de la construcción de un parque eólico

No necesitamos ningún permiso para construir un pequeño parque eólico doméstico. Sin embargo, tenga en cuenta que las turbinas están montadas directamente sobre la estructura de soporte. La construcción de algunas estructuras portantes directamente conectadas con el suelo requiere la notificación de la intención de la construcción. La documentación se envía a la oficina municipal o municipal. Una alternativa es ubicar la instalación directamente en la casa o en una torre con amarres. La casa tiene todos los permisos y la turbina se trata como un dispositivo normal. Por otro lado, las torres con torres de cable no están fijadas permanentemente al suelo y no es necesario realizar ningún trámite para erigirlas.

El mismo principio se aplica a la producción de electricidad. Al generar energía para nuestro propio uso, no tenemos que cumplir con ningún requisito formal o legal. La potencia máxima de nuestra turbina puede ser de 20kW.

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Ubicación óptima de parques eólicos

Contrariamente a las apariencias, la potencia de una central eléctrica no depende únicamente de los parámetros de la turbina. La ubicación geográfica también será muy importante. La ubicación más ventajosa de los parques eólicos es el cinturón costero desde Świnoujście hasta la bahía de Gdańsk y la región de Suwałki. En estos lugares hay rachas de viento regulares e intensas, que aseguran una alta eficiencia de los parques eólicos. Las condiciones menos favorables se encuentran en las regiones del Voivodato de Pequeña Polonia, donde hay muchos días sin viento.

Debemos recordar que la eficiencia de las turbinas también depende de la forma del terreno cercano. Cuantos menos obstáculos tenga nuestra central, mejores condiciones de trabajo. Cualquier "obstáculo" puede crear remolinos de viento, lo que no es un fenómeno favorable. Por eso es tan importante que nuestros parques eólicos domésticos estén correctamente ubicados en la propiedad.

Todas las turbinas eólicas domésticas deben estar por encima de la superficie del techo. Por lo general, los montamos directamente en el techo o en un mástil de al menos 12 metros. La única excepción son los pequeños parques eólicos ubicados en una colina a cierta distancia de la casa. El espacio no debe estar protegido por árboles u otros edificios. Recuerda que la mayoría de los vientos en Polonia provienen del oeste, así que presta especial atención a esta dirección. Ciertamente, los pequeños parques eólicos ubicados en el lado oeste del edificio serán mucho más eficientes que las turbinas ubicadas en el lado este. Al determinar la ubicación óptima de nuestra planta de energía doméstica, también debemos tener en cuenta los edificios y los obstáculos naturales fuera de nuestra propiedad. Si hay un bosque alto o un bloque de apartamentos a 200 metros del lado oeste de la propiedad, entonces la inversión en parques eólicos domésticos no tendrá ninguna justificación económica.

Costos de construir un parque eólico casero

Ya hemos aprendido los aspectos legales y técnicos de la construcción de aerogeneradores, por lo que ahora determinaremos los precios de todo el proyecto. En nuestra simulación económica, tendremos en cuenta los costes de realizar una instalación de 5 Kw. Nuestra planta de energía operará en el modo Fuera de la red, es decir, en el llamado sistema cerrado. El excedente de electricidad se transferirá a las baterías (compraremos cinco modelos de alta calidad del rango de precios de rango medio). Los precios de los elementos individuales son los siguientes:

• Baterías con una potencia de 24V - 6500 PLN
• Generador: 32.000 PLN
• Mástil tubular (para montar en el techo) - 1000 PLN
• Convertidores (3 piezas) - 2000 PLN
• Materiales de montaje: 500 PLN

Los precios anteriores son valor bruto. Según nuestros cálculos, el coste medio de toda la instalación fue de 42.000 PLN.

¿Vale la pena?

Para responder a esta pregunta, necesitamos calcular la producción anual de electricidad. Se estima que los parques eólicos domésticos son capaces de producir del 10 al 20% de la potencia nominal de la turbina por año multiplicado por la cantidad de horas al año. El cálculo de acuerdo con dicha fórmula se verá así:

• Supuesto mínimo - 5 Kw. x 24h x 365 días x 10% = 4.380 kW
• Supuesto máximo - 5 Kw. x 24h x 365 días x 20% = 8.760 kW

Así, parques eólicos domésticos con una capacidad de 5 Kw. son capaces de producir 4.380 a 8.760 Kw por año. Precio medio de un trimestre Es un gasto de 0,65 groszy. Por lo tanto, durante el año podremos ahorrar una media de 4.270 PLN.

Podemos suponer que la inversión se amortizará después de unos 10 años. Sin embargo, los cálculos anteriores son solo consideraciones teóricas. En la práctica, resulta que la rentabilidad de la inversión puede ser bastante cuestionable. Todo depende de la región en la que vivamos, de los precios del proveedor de energía, de la energía de la turbina y de la ubicación de nuestra central eléctrica doméstica. La falta de subsidios para las turbinas eólicas significa que la inversión debe planificarse cuidadosamente y los costos bien calculados.

Es cierto que los entusiastas enfatizan que los parques eólicos domésticos son muy rentables y su vida útil puede ser incluso de varias docenas de años. Sin embargo, en la práctica, también debemos tener en cuenta algunos riesgos (por ejemplo, la ocurrencia de períodos sin viento más largos). Toda la instalación no debe considerarse como la única fuente de electricidad, sino como un sistema de refuerzo. Será mejor invertir en turbinas de energía más pequeñas (por ejemplo, 3 kW), que absorberán costos de inversión mucho más bajos y reducirán nuestra dependencia del proveedor de electricidad local.

El precio aproximado para la construcción de un mini parque eólico con una capacidad de 3 kW es de 22.000 PLN (que es casi 2 veces menos que en el caso de las turbinas con una capacidad de 5 kW). Algunos entusiastas de las fuentes de energía renovable instan a invertir en plantas de energía mucho más grandes en el sistema en red. Indican que los excedentes de electricidad se pueden vender y, por lo tanto, se pueden realizar ahorros adicionales. Sin embargo, debemos recordar que el sistema abierto supondrá un gasto mucho mayor y necesitaremos una licencia especial para vender energía. En la actualidad, una solución de este tipo será rentable solo para las empresas más grandes que pueden contar con subsidios favorables del estado.