Ingeniería de la Energía EólicaEscrito por Miguel Villarubia López pag 64

EL GENERADOR EÓLICO DE EJE VERTICAL ES MÁS EFICIENTE, ECOLÓGICO Y ECONÓMICO QUE EL DE EJE HORIZONTAL

He descubierto gracias al blog de Cooliflower la existencia de generadores eólicos de eje vertical. Después de navegar por la página web de los inventores del generador eólico WM de eje vertical  me he preguntado ¿porqué todos los aerogeneradores que veo en mis viajes por carretera o por nuestros montes son de eje horizontal? ¿Quizás les interesan a las grandes compañías los enormes aerogeneradores de eje horizontal que siendo menos eficientes, más caros y de mayor impacto ambiental, proporcionan más beneficios gracias a las cuantiosas subvenciones? Me gustaría conocer la opinión de personas más expertas en la materia que yo.

El generador eólico WM está provisto de brazos giratorios alrededor de un eje y a dichos brazos se unen unas palas abatibles. Estas palas ofrecen la máxima resistencia al viento cuando se sitúan en la zona de avance de giro y prácticamente nula resistencia al viento cuando están en la zona de retorno del generador.

Estos aerogeneradores, según sus diseñadores, poseen múltiples ventajas respecto a los de eje horizontal:

mayor eficiencia por el aprovechamiento directo de la fuerza del viento son más económicos tanto en su fabricación como en su instalación al

no necesitar base de sustentación ni mecanismos de orientación mayor aprovechamiento del terreno ya que este tipo de

aerogeneradores pueden disponerse más cercanos entre si

se sitúa a nivel de suelo produciendo un menor impacto visual y en la fauna. Además produce menor ruido

De momento solo existen estudios y prototipos ya que sus diseñadores están buscando empresas interesadas en su fabricación.

¿Que es mejor para la todos: los eólicos de eje horizontal o los de eje vertical? ¿Qué pensáis vosotros?

1.- Lo de la mayor eficiencia, solo lo dice, a nivel de experiencia práctica real, una empresa coreana que los fabrica, y, ahora parece, que estas personas.2.- Toda estructura erigida por el hombre (no creo que estemos pensando en cosas divinas) necesita una base de sustentacion (lease cimentación), sino la propia fuerza del viento que mueve las palas arranca de su posición el generador. Los mecanismos de orientación siempre son necesarios, pues las palas, aunque verticales, deben tener una cierta inclinación, para mejor aprovechar el viento, cuyo movimiento es cualquier cosa menos una línea recta.3.- El aprovechamiento del terreno y, por tanto la distancia, no depende del tipo de aerogenerador, sino de la corriente de aire que va despidiendo el aerogenerador anterior en la fila y que debe “alimentar” algenerador siguiente que debe estar en la posición adecuada, y no tiene, en principio nada que ver congenerador vertical u horizontal, simplemente cambian los parámetros del cálculo.4.- La situación a nivel del suelo lo dudo, pues los aerogeneradores se ponen en alto no “por gusto” sino porque a esa altura (dimensión de las palas aparte) al no haber interferencias de árboles, edificaciones, promontorios, etc., es más facil mantener el régimen de “alimentación” del generador.Si solo existen prototipos, etc., cuidadito pues, como digo, ya hay, al menos, una empresa coreana que fabrica estos aerogeneradores y, por tanto, el sistema está patentado.Lo de la construcción a ras de suelo me suena a pequeños aerogeneradores para “producción” in situ, por ejemplo para hacer trabajar una bomba de agua, cosa muy digna pero no apta para producir a nivel industrial.Fíjate que todo uso de la fuerza del viento, se basa en “palas” y te remito a las hélices de los aviones y helicopteros, aunque estén situadas en distinta posición y nunca en “molinillos”, lo más parecido al “molinillo” es el interior del reactor aéreo, pero hay que meterle el aire a presión para que sea efectivo.Además, te garantizo que las subvenciones solo hablan de “eólica” sin preocuparse de la forma o posición de las palas de los generadores.

CÓMO CREAR UN AEROGENERADOR CASERO CON CHATARRA

Uno de los que ocupa más lugar en mi cabeza desde hace algún tiempo es la posibilidad de crear un aerogenerador casero a base de chatarra y partes recicladas.

Lo que más me atrae de esta idea es la de poder conseguir crear por ti mismo electricidad sin tener que recurrir a las compañías eléctricas y de una manera barata y sencilla.

Antes de empezar os aconsejo haceros con dos herramientas que os van a hacer falta. Una de ellas es unpolímetro (en Ebay anuncios podéis encontrar en vuestra ciudad a alguien que los venda por 10-15€), ya que necesitamos saber si el generador que utilizamos da voltaje, cuanto y que corriente saca. El otro es unsoldador de estaño (5-10€). Para los prototipos no será muy necesario, pero cuando queramos hacer una cosa medio definitiva, está bien soldar las terminaciones y bornes para que no se desconecten con el tiempo.

En primer lugar, tenemos que tener claro para qué queremos el aerogenerador. Yo tengo dos posibles utilidades. Una de ellas es alimentar unos LEDs de alta luminancia para iluminar un pequeño huerto urbano(el del link no es mío, pero podría servir de ejemplo) durante el invierno y la otra es poder cargar las pilas recargables, los móviles y enchufar alguna lámpara. Las necesidades de las dos aplicaciones son muy diferentes. Para los LEDs necesito un voltaje y una corriente muy pequeña, pero para poder conectar unos enchufes, necesito generar más energía y almacenarla de alguna manera.

Comencemos un poco por las partes que tiene el sistema:

- Aspas. Necesitamos algo que de vueltas para poder transmitir el movimiento que va a provocar el viento a...

- Un generador. Este puede ser tanto una dinamo de bici, un alternador de coche o un motor eléctrico que desguacemos de algún aparato electrónico.

- Un rectificador. El generador va a sacarnos una corriente alterna. Para poder almacenarla y utilizarla tenemos que convertirla en continua. El sistema que convierte de alterna en continua se llama rectificador. El rectificador nos va a sacar la corriente en continua, pero al mismo voltaje que nos da el generador. El voltaje deberemos limitarlo a uno en concreto con un...

- Regulador. Este aparato lo que hace es limitar el voltaje para poder cargar adecuadamente una batería o para poder alimentar unos LEDs.

- Batería. Esto nos va a permitir utilizar la corriente de manera continua y no dependiendo de si en ese momento hay viento o no. Normalmente se utilizan baterías de coche de 12V.

- Inversor. Este aparato va a convertir la corriente continua que nos da la batería a 220V de alterna, que es lo que consumen los aparatos comerciales y lo que sale por el enchufe de casa. A este inversor podemos conectar los cargadores de pilas, una lámpara o el modem ADSL (si os fiáis del sistema).

Una vez que tenemos ya claros las partes del sistema, os explico unas cuantas configuraciones que tenía pensadas con diferentes tipos de partes y de donde sacarlos.

El más sencillo es el que yo llamo "aerogenerador de desguace". Este es muy sencillo y permite dar energía suficiente para cargar móviles, conectar un par de bombillas y alguna radio. Es muy simple, os pongo a continuación de donde salen las diferentes piezas:

- Aspas: quizás esta parte es la que más trabajo os puede dar, ya que el generador que vamos a utilizar requiere un par de fuerzas de cierta potencia. Podéis inspiraros en este sitio, y normalmente se pueden hacer con trozos de tubería de PVC bien cortados y unas chapas o tablas de madera.

- Generador: Vamos a un desguace y pedimos un alternador de coche. Están muy bien optimizados y en cualquier sitio de este estilo nos venderán uno de un coche ya usado y viejo. El alternador nos va a dar la energía en amperios suficiente como para poder cargar la batería de forma razonablemente rápida.

- Regulador: Ya que estamos en el desguace, del mismo coche podemos sacar el regulador. Está ya pensado para hacer de rectificador y regulador al mismo tiempo y este es el que carga la...

- Batería de coche: Al señor del desguace le vamos a pedir también una batería de coche. Es posible que tenga alguna. Si no, hay baterías asequibles (50-60€) en cualquier tienda de recambios de coches o taller.

- Inversor. Este lo podemos comprar por ejemplo de ebay por 10-20€. A el le conectamos una regleta con los enchufes que queramos conectar y a funcionar.

Otra opción, si no queremos tener o no tenemos espacio para unas aspas tan grandes, es lo que yo llamo un "generador de bicicleta". Podéis ver un instructable de este tipo de sistema aquí. Las piezas que utilizaremos son:

- Aspas: Como no tenemos mucho espacio, vamos a utilizar una rueda de bicicleta (por supuesto, de segunda mano, y no vale robarla...) en posición horizontal. Las aspas en horizontal son menos eficientes que las verticales, pero ocupan menos espacio y pueden servir para este tipo de sistemas. Las aspas que vamos a utilizar serán tipo Savonious.

Podéis ver más ideas de como construir las aspas de un rotor savonious aquí y aquí.

- Generador: Como tenemos una rueda de bicicleta podemos usar una dinamo de bicicleta para generar electricidad. La mejor opción es una dinamo de buje (integrada en el eje). Si no, siempre podéis intentarlo con una dinamo normal.

Podéis encontrar en tiendas de bicicletas de segunda mano o por ebay. También podéis probar a ponerle un motor de paso como los que trataremos en la siguiente configuración como dinamo, aunque esa es otra guerra.

- Rectificador. Si utilizáis una dinamo, normalmente esta sacará sólo 6V, y para cargar la batería de coche necesitamos al menos 12v (mejor 14V). El rectificador tienen que pasar de alterna a continua y además, doblar la tensión de 6V a 12V. Para ello vamos a hacernos con una placa de prototipos (breadboard), unos diodos y unos condensadores. Es muy sencillo:

Todos los componentes electrónicos los podéis conseguir en tiendas de electrónica, ya sean tradicionales o online, como micropik. En la parte de diodos tienen incluso un integrado con dos circuitos rectificadores (justo lo que buscamos), así os evitáis el lío de los 8 diodos. Que no os de miedo meteros en estos barros, ya que aunque asustan un poco al principio, son mucho más sencillos de lo que parece.

- Regulador. Aquí podemos acudir de nuevo a un regulador de coche o comprar uno regulador de 12V directamente. Mi consejo: mirar en ebay.

- Batería: Lo mismo que en el anterior. Una de coche de 12V.

- Inversor. Como siempre, para poder sacar de la batería 220V en alterna y poder utilizarla normalmente.

Por fin, si lo que queréis es alimentar un sistema de LEDs, por ejemplo. sólo necesitáis parte de los sistemas anteriores y no hace falta tanta potencia en el generador. Para este caso podéis seguir este instructable que yo llamo "generador de ventilador". Como está muy bien descrito en el instructable, voy a comentar ligeramente las partes de las que consta.

- Aspas: Hechas a partir de una tubería de PVC o una botella de plástico. Al ser pequeño, no necesitamos que sean muy rígidas. También podemos utilizar las aspas de un ventilador que desguacemos.

- Generador: Un ventilador de PC o un motor de paso. Los motores de paso son unos pequeños motores que podéis encontrar en cualquier aparato electrónico. En impresoras,ventiladores, reproductores de CD, cassettes... Para elegir el tipo de motor que más necesitáis, os aconsejo leer este artículo.

- Rectificador: Aquí es igual que el modelo de generador de bicicleta, salvo que si el motor nos da directamente 12V (o lo que necesitemos), no hará falta doblar el voltaje, y nos sirve con un solo puente de rectificación.

- Regulador: Aquí tenemos que ver qué tensión admiten los LEDs. Por ejemplo, los que he estado mirando en micropik admitían hasta 4,5V, así que necesitamos un regulador de hasta 4,5. En la misma web en la parte de LEDs hay unos integrados de regulación variable. Uno de ellos nos puede servir.

- Batería: Aquí no nos hace falta batería. Si queremos que sea una luz más o menos constante, podemos poner unos condensadores entre el rectificador y el regulador, pero la idea es que cuando haya viento luzcan y cuando no haya viento no luzcan. No creo que las plantas se quejen porque les encendamos y apaguemos los LEDs cada 5 minutos.

Supongo que tendréis un montón de dudas y preguntas. No os preocupéis, yo también... Lo mejor es ir leyendo a gente que ya lo ha hecho y sobre todo probar y

experimentar. No le tengáis miedo a empezar uno de estos locos experimentos. La emoción de ver como a partir de unas piezas desguazadas de aparatos irrecuperables consigues hacer algo que funciona no tiene ningún precio.