Introducción, ¿Qué son los aerogeneradores domésticos?
Los aerogeneradores domésticos son una forma estupenda de reducir la factura de la luz y hacer una pequeña contribución a la lucha contra el cambio climático.
Lo primero que hay que saber sobre los aerogeneradores domésticos es que en realidad no son «turbinas». Las aspas de estos dispositivos no giran en círculo, como las de una turbina convencional. En lugar de eso, tienen una pala que sube y baja en forma de arco, como un batidor de huevos.
Esto significa que los aerogeneradores domésticos son básicamente un cruce entre una hélice y un molino de viento. Pueden utilizarse tanto para generar electricidad como para bombear agua (si hay agua dulce cerca).
Definición de aerogenerador doméstico
Los aerogeneradores domésticos son pequeñas turbinas eólicas diseñadas para su uso doméstico o en pequeñas propiedades. Pueden ser una fuente de electricidad para una vivienda o para toda una casa.
Los aerogeneradores domésticos pueden venir con su propio sistema de montaje que los mantiene a suficiente altura del suelo para que no interfieran con otras cosas a su alrededor (como árboles). También tienen que soportar fuertes vientos sin sufrir daños. Por eso suelen ser de metal o fibra de vidrio, en lugar de madera como los molinos tradicionales.
Los aerogeneradores domésticos existen desde los años 70, pero no se popularizaron hasta hace poco porque la gente no estaba segura de cuánta energía podían producir. Hoy en día, los fabricantes construyen estos dispositivos tanto para uso doméstico como para aplicaciones comerciales a gran escala, como la alimentación de granjas o empresas.
Beneficios de utilizar un aerogenerador doméstico
Utilizar un aerogenerador doméstico tiene muchas ventajas:
En primer lugar, es más respetuosa con el medio ambiente que otras formas de producción de energía. Los aerogeneradores funcionan con recursos naturales, no con combustibles fósiles como el carbón o el petróleo, y no liberan emisiones a la atmósfera.
En segundo lugar, los aerogeneradores ocupan menos espacio que otros tipos de producción y transmisión de energía. Pueden colocarse en zonas con vientos fuertes y constantes, y no necesitan mucho terreno para funcionar.
En tercer lugar, las turbinas eólicas son menos caras que muchas otras formas de producción y transmisión de energía. Los propietarios pueden construirlas ellos mismos en lugar de contratar los servicios de una empresa profesional, lo que ahorra tiempo y dinero en costes de instalación y mantenimiento durante toda su vida útil (que puede durar hasta 30 años).
Factores a tener en cuenta a la hora de elegir un aerogenerador doméstico
Hay muchos factores a tener en cuenta a la hora de elegir una turbina eólica doméstica. Además del viento, hay que tener en cuenta la forma de la propiedad y el espacio disponible para instalar la turbina.
Lo primero que hay que tener en cuenta es la forma de la propiedad. Si tiene muchos árboles, hay menos posibilidades de que soplen vientos fuertes porque las ramas de los árboles los frenarán. Sin embargo, si no hay árboles, hay más posibilidades de que soplen vientos fuertes y, por tanto, de que puedan alimentar una turbina en su propiedad.
A continuación, considere de cuánto espacio dispone para instalar una turbina en su propiedad. Si no dispone de espacio suficiente, es posible que necesite varias turbinas, lo que aumentará los costes y el tiempo de mantenimiento necesario para contratar a alguien que las revise regularmente cada pocos meses (dependiendo de la frecuencia con la que haya que repararlas).
Por último, tenga en cuenta si su zona experimenta vientos fuertes con regularidad durante la mayor parte del año o sólo ocasionalmente en determinadas estaciones (como en invierno). De este modo, a la hora de elegir un modelo de aerogenerador doméstico adecuado a sus necesidades.
II. ¿Cómo funcionan las turbinas eólicas domésticas?
Los aerogeneradores se utilizan para generar electricidad. Funcionan extrayendo la energía cinética del aire en movimiento, que se convierte en energía mecánica.
Esta energía mecánica se utiliza después para hacer girar un generador, que es un dispositivo que convierte la energía mecánica en energía eléctrica. La energía eléctrica producida por un aerogenerador puede utilizarse para alimentar hogares, empresas o incluso barrios enteros.
El primer paso para entender cómo funciona este proceso de conversión es considerar cómo se transfiere la energía cinética del aire en movimiento a las palas en movimiento. Cuando las moléculas de aire se mueven por el espacio, llevan consigo un impulso en la dirección de su movimiento.
Para transferir este impulso a las palas de la turbina, deben chocar con ellas en un ángulo que las haga moverse en la misma dirección que su vector de velocidad (la dirección en la que viajan).
Esto se consigue dotando a cada álabe de dos secciones distintas: una sección superior en la que todos sus bordes están curvados hacia arriba y una sección inferior en la que todos sus bordes están curvados hacia abajo.
Los bordes curvados hacia arriba hacen que las moléculas de aire que colisionan con ellos transfieran parte de su impulso hacia arriba, hacia el borde superior de la pala, al tiempo que se ralentizan tras colisionar con estas superficies curvadas hacia arriba.
Tipos de aerogeneradores domésticos
Hay muchos tipos diferentes de aerogeneradores domésticos.
El primer tipo es un aerogenerador de eje vertical, que suele tener tres palas y un generador en la parte inferior. Este tipo de aerogenerador puede utilizarse para producir electricidad para su hogar o negocio.
El segundo tipo es el aerogenerador de eje horizontal, que tiene dos o tres palas y un generador en la parte superior. Este tipo de aerogenerador también puede utilizarse para producir electricidad para el hogar o la empresa.
El tercer tipo es un molino de viento de rotor Savonius, que tiene dos o tres palas y se utiliza principalmente para bombear agua, pero también para otros fines, como moler grano o bombear aire a través de una tubería bajo el agua para los buceadores que necesitan tanques de oxígeno bajo el agua.
Componentes clave de un aerogenerador doméstico
Un aerogenerador doméstico es un dispositivo que genera electricidad a partir del viento. Los componentes clave de un aerogenerador doméstico son:
- Una torre o estructura de soporte para sostener la turbina.
- Las palas de la turbina, que se fijan a la parte superior de la torre y giran cuando entran en contacto con el viento.
- Un generador, que convierte la energía mecánica en energía eléctrica.
- Un inversor, que transforma la electricidad de corriente continua (CC) en corriente alterna (CA).
¿Cómo las turbinas eólicas domésticas generan electricidad?
Las turbinas eólicas domésticas generan electricidad convirtiendo la energía cinética de las corrientes de aire en movimiento en energía mecánica que puede utilizarse para alimentar un generador.
Delante de las palas de la turbina gira un rotor o hélice. Cuando el aire pasa por las palas, hace girar el rotor, que a su vez hace girar un eje conectado a un generador. El generador convierte la energía mecánica en corriente eléctrica, que puede utilizarse para alimentar su hogar.
Instalación y Mantenimiento
Selección del sitio para un aerogenerador doméstico
El proceso de selección del emplazamiento de un aerogenerador doméstico es bastante sencillo. Lo primero que hay que hacer es averiguar si el emplazamiento es adecuado para un aerogenerador.
Para ello, consulte a las autoridades locales de urbanismo y busque el emplazamiento en Google Earth. También debe comprobar si hay líneas eléctricas cercanas u otros obstáculos que puedan afectar al funcionamiento de la turbina.
Una vez comprobado que el emplazamiento no presenta problemas, deberá decidir cuántas turbinas desea instalar en su propiedad.
Esto dependerá de la cantidad de electricidad que necesite y del terreno del que disponga para la instalación. También debe considerar si existen restricciones urbanísticas para la instalación de varias turbinas en un mismo lugar (como los niveles de ruido).
Una vez considerados estos factores, es hora de decidir qué tipo de turbina se adapta mejor a sus necesidades.
Hay dos tipos principales: turbinas de eje horizontal y turbinas de eje vertical; ambos tipos tienen ventajas e inconvenientes en función de dónde se instalen (por ejemplo, las turbinas de eje horizontal funcionan mejor con vientos fuertes, mientras que las turbinas de eje vertical suelen ser más eficientes).
Instalación de un aerogenerador doméstico
Instalar un aerogenerador doméstico es una forma ideal de generar su propia electricidad. El proceso de instalación es relativamente sencillo y puede realizarlo cualquier persona con una mínima experiencia en bricolaje.
- Decida la ubicación de la turbina. Dependiendo de dónde vivas, necesitarás o no permiso de obras, pero es importante que te informes antes de empezar a construir.
- Mide la distancia entre tu casa y la fuente de electricidad más cercana. Si está a más de 500 metros, necesitará un electricista para conectar la turbina a la red. De lo contrario, debería poder conectarla usted mismo utilizando conectores.
- Instala los cimientos de la turbina cavando agujeros en los que puedan colocarse bloques de hormigón como anclajes. Asegúrese de que tengan al menos 30 centímetros de profundidad para que no se hundan más con el tiempo debido a la erosión causada por los fuertes vientos que soplan repetidamente a través de ellos durante muchos años; esto podría hacer que fallaran inesperadamente, lo que podría causar lesiones graves o la muerte si alguien estuviera de pie encima de ellos cuando esto ocurriera.
Mantenimiento de un aerogenerador doméstico
El mantenimiento de un aerogenerador doméstico es muy importante para garantizar su correcto funcionamiento y que no suponga ningún riesgo para las personas de su entorno.
El primer paso para mantener el aerogenerador es mantenerlo limpio. Para ello, cepille los residuos acumulados en las palas con un cepillo suave o un paño. También es importante comprobar las palas periódicamente para asegurarse de que no estén agrietadas o dañadas de alguna manera.
Otra cosa que debe hacer es comprobar que no haya tornillos o pernos sueltos en la torre o en las cuchillas. Si encuentra alguna pieza suelta, apriétela inmediatamente para que no se caiga mientras utiliza el aerogenerador.
Por último, si algo parece roto o agrietado mientras limpias o inspeccionas tu aerogenerador, asegúrate de sustituir esas piezas de inmediato antes de que te causen más daños a ti o a alguien cercano.
IV. Costo y Eficiencia
Retorno de la inversión de un aerogenerador doméstico
Si te preguntas cuál es el retorno de la inversión de un aerogenerador doméstico, has llegado al lugar adecuado.
Puede que haya oído que el coste de instalar un aerogenerador doméstico es mucho menor que el de instalar paneles solares, pero eso no significa que sea necesariamente una mejor inversión. De hecho, si estás buscando el retorno de la inversión, es importante tener en cuenta tanto la eficiencia como el coste.
Cuanto mayor sea la velocidad del viento y mejor sea la eficiencia del aerogenerador, más probable será que recupere lo que invirtió en la instalación. Esto significa que si tu aerogenerador es menos eficiente y produce menos energía que otro del mismo precio, estarás perdiendo dinero al comprar la primera opción en lugar de la segunda.
Factores que afectan a la eficiencia de un aerogenerador doméstico
Para instalar un aerogenerador en casa, hay que tener en cuenta una serie de factores.
- El tamaño de las palas: cuanto más grandes sean, más energía podrán captar del viento y convertirla en electricidad.
- El ángulo de montaje: cuanto mayor sea el ángulo, más energía podrán captar del viento a baja velocidad y convertirla en electricidad.
- El número de palas: cuantas más palas tenga una turbina, más energía podrá captar del viento a baja velocidad y convertirla en electricidad.
V. Impacto Ambiental
Los aerogeneradores son una parte importante del panorama de las energías renovables. Son relativamente eficientes, no necesitan mucho terreno ni otros recursos para funcionar y pueden utilizarse en zonas donde los paneles solares tendrían un coste prohibitivo.
Emisiones de carbono y aerogeneradores domésticos
Las emisiones de carbono asociadas a las turbinas eólicas domésticas son insignificantes.
Como fuente de energía renovable, los aerogeneradores domésticos pueden ayudar a reducir la cantidad de dióxido de carbono liberado a la atmósfera, que contribuye de forma significativa al calentamiento global.
La cantidad de CO2 emitida por un aerogenerador doméstico depende de la cantidad de energía que genere y de su tiempo de funcionamiento. También depende del tipo de turbina utilizada: por ejemplo, si utiliza una turbina de eje vertical (VAWT), generará menos carbono que si utiliza una turbina de eje horizontal (HAT).
Contaminación acústica y aerogeneradores domésticos
El uso de estas turbinas ha crecido exponencialmente en los últimos años, ya que se consideran una forma ecológica de generar electricidad.
Pero hay muchos problemas asociados a ellos, como la contaminación acústica provocada por las propias aspas, que pueden ser lo bastante ruidosas como para causar daños auditivos a los seres humanos que vivan lo bastante cerca de ellas. La contaminación acústica provocada por los propios molinos cuando se apagan por la noche o en condiciones meteorológicas adversas.
Por último, la contaminación acústica provocada por los vehículos de transporte que deben utilizarse durante los periodos de instalación o mantenimiento.
Impacto en la vida silvestre y aerogeneradores domésticos
Las turbinas eólicas pueden perturbar la vida salvaje. El impacto en la fauna incluye el desplazamiento, la destrucción del hábitat y la fragmentación.
El desplazamiento se produce cuando la zona alrededor del aerogenerador se limpia de árboles y otros obstáculos, lo que permite que aves y murciélagos choquen con las aspas de la turbina y a veces mueran. La destrucción del hábitat se produce cuando se talan árboles para hacer sitio a un parque eólico, eliminando fuentes de alimento para la fauna.
La fragmentación se produce cuando se construye un parque eólico en una zona que antes estaba conectada por un hábitat, como un bosque o una pradera. La fragmentación puede dividir a las poblaciones de animales y dificultarles encontrar pareja o cazar para alimentarse.
VI. Alternativas a las turbinas eólicas domésticas
Paneles solares
Existe otra fuente de energía renovable tan eficaz como los aerogeneradores: los paneles solares. Los paneles solares son una forma sencilla de suministrar energía a tu casa sin tener que preocuparte por la procedencia o el coste de la electricidad.
Los hay de todas las formas y tamaños -desde pequeños paneles que se instalan sobre el tejado hasta grandes conjuntos que cubren campos enteros- y ofrecen muchas ventajas frente a fuentes de energía tradicionales como el carbón o el petróleo.
Sistemas microhidro
Los sistemas microhidráulicos, o microturbinas, son una alternativa a las turbinas eólicas domésticas. Proporcionan las mismas ventajas que un aerogenerador de gran escala en un formato más compacto, lo que los hace perfectos para espacios más pequeños o circunstancias en las que no hay espacio suficiente para una turbina de tamaño completo.
Biocombustibles
Son una fuente de energía renovable que puede utilizarse del mismo modo que las turbinas eólicas. Los biocombustibles se fabrican a partir de residuos orgánicos, como astillas de madera, serrín o restos de comida. Estos residuos se recogen y se transforman en biodiésel o etanol.
El biodiésel es un combustible que puede utilizarse en motores diésel, mientras que el etanol es un combustible que puede utilizarse en motores de gasolina. Ambos tipos de biocombustible están disponibles en la mayoría de las gasolineras.
VIII. Conclusión
Los aerogeneradores eléctricos son una parte importante de nuestro futuro energético. Pueden utilizarse en lugares donde sería difícil instalar un aerogenerador normal, como zonas urbanas o suburbanas. La cantidad de energía que generan depende del tamaño y la ubicación del rotor.
También son útiles para quienes quieren generar su propia electricidad pero no tienen acceso a una gran extensión de terreno donde construir un aerogenerador tradicional.
Resumen de los puntos clave
- Los aerogeneradores son increíblemente eficientes en la producción de electricidad a partir de la energía eólica.
- Los aerogeneradores pueden ser ruidosos, por lo que deben situarse lejos de las zonas residenciales.
- Los aerogeneradores pueden afectar a la fauna local: por ejemplo, los pájaros pueden chocar contra ellos y morir, o los murciélagos pueden enredarse en las aspas.
Perspectivas de futuro para las turbinas eólicas domésticas
Un reciente informe de la Asociación de Energías Renovables muestra que el Reino Unido va camino de superar en 2023 sus objetivos de energías limpias para 2020. El informe también predice que el Reino Unido alcanzará el 30% de energías renovables en 2030, superando con creces su objetivo inicial del 15%.
Se trata de una gran noticia para el sector de las energías renovables del país y para sus ciudadanos, cuyas facturas de electricidad se han reducido considerablemente gracias al aumento de la inversión en fuentes de energía renovables.
