Si vives en un rancho o en una zona rural sin acceso a la red eléctrica, una instalación eólica autónoma puede ser la solución ideal para abastecer de energía tu hogar. Al igual que los sistemas fotovoltaicos, los aerogeneradores pueden utilizarse de manera interconectada, autónoma o híbrida

Energía Eólica para tu Casa Todo lo que Necesitas Saber

En este artículo, diseñaremos una instalación eólica autónoma con baterías para abastecer una casa con los siguientes electrodomésticos:

• 1 refrigerador
• 4 lámparas
• 2 celulares
• 1 TV LED
• 1 licuadora
• 2 ventiladores de piso
• 1 módem de internet

1.Cálculo del consumo eléctrico

Para dimensionar adecuadamente el sistema, es necesario realizar un censo de cargas, es decir, una tabla con la cantidad, potencia y horas de funcionamiento de cada electrodoméstico. Así se calcula la energía diaria requerida:

• Refrigerador: 350 W x 10 horas = 3,500 Wh/día
• Lámparas: 40 W x 5 horas = 200 Wh/día
• Celulares: 8 W x 2 horas = 16 Wh/día
• TV LED: 60 W x 6 horas = 360 Wh/día
• Licuadora: 350 W x 1 minuto (0.0167 horas) = 5.85 Wh/día
• Ventiladores: 200 W x 6 horas = 1,200 Wh/día
• Módem: 25 W x 24 horas = 600 Wh/día

El consumo total es de 5.88 kWh/día. Es importante considerar que los electrodomésticos con motor tienen un pico de arranque, por lo que su potencia se multiplica por un factor de 7/3

2.Selección del aerogenerador

Para determinar el aerogenerador adecuado, se asumen las siguientes condiciones:

1. Hay suficiente espacio para la instalación.
2. La velocidad promedio del viento es de 4 m/s.

Se elige un aerogenerador de eje horizontal de 3 kW de potencia, capaz de generar 6.85 kWh/día, suficiente para cubrir el consumo estimado. También se podría optar por un aerogenerador de eje vertical, siempre que cumpla con los requisitos de energía y potencia.

3.Dimensionamiento del banco de baterías

Para almacenar la energía generada, se requiere un banco de baterías de 12 baterías de ciclo profundo de 24V y 230Ah, preferiblemente de gel o iones de litio. Es fundamental no utilizar baterías de auto, ya que estas están diseñadas para entregar grandes cantidades de energía en cortos periodos, a diferencia de las de ciclo profundo que suministran energía constante por más tiempo.

4.Selección del controlador de carga

El controlador de carga es esencial para mantener el buen funcionamiento del banco de baterías. Debe ser un controlador especial para aerogeneradores o híbrido, con una capacidad mínima de 62.5 A a 48 V. Además, es recomendable incluir una carga de derivación para evitar sobrecargas en el sistema cuando la batería esté llena y el aerogenerador siga generando energía.

5.Elección del inversor

El inversor convierte la corriente directa de las baterías en corriente alterna para los electrodomésticos. Se debe elegir un inversor autónomo de onda senoidal pura de al menos 3,000 W para garantizar el correcto funcionamiento de dispositivos sensibles como televisores, refrigeradores y módems.

El cálculo de la potencia del inversor se obtiene sumando las potencias ajustadas de los electrodomésticos con motor y considerando una eficiencia del 80%:

• Refrigerador: 817 W
• Licuadora: 817 W
• Ventiladores: 467 W
• Otros electrodomésticos: 2,233 W
• Ajuste por eficiencia: 2,791.25 W

Con base en este cálculo, un inversor de 3,000 W es adecuado.

6.Recomendaciones finales

• La velocidad del viento en el sitio de instalación debe ser suficiente para que el aerogenerador funcione correctamente.
• Se deben instalar dispositivos de seguridad como fusibles e interruptores termomagnéticos tanto en corriente directa como en corriente alterna.
• Se recomienda combinar la instalación eólica con paneles solares para aumentar la eficiencia del sistema y generar energía tanto de día como de noche.
• En sistemas combinados, se necesita un controlador de carga e inversor híbrido con entradas independientes para el aerogenerador y los paneles solares.

Un aerogenerador a pequeña escala es una excelente opción para energizar una casa en el rancho sin acceso a la red eléctrica. Con el diseño adecuado, un banco de baterías bien dimensionado y los equipos correctos, es posible generar energía suficiente para cubrir las necesidades diarias, garantizando un suministro constante sin depender de las condiciones climáticas.