Estructura y principios básicos de un sistema residencial de generación de energía eólica

Estructura y principios básicos de un sistema residencial de generación de energía eólica

El objetivo principal de un sistema residencial de generación de energía eólica es capturar la energía eólica gratuita de la naturaleza y convertirla en electricidad fiable para uso doméstico. Todo el sistema funciona de forma coordinada en cuatro etapas: captura eólica, generación de energía, almacenamiento de energía y consumo eléctrico. Su hardware es una sofisticada combinación diseñada para lograr este proceso.

La parte más importante del sistema es la unidad de captura eólica y generación de energía, que consta principalmente de un aerogenerador y una torre. Un aerogenerador suele constar de tres componentes principales: un rotor (palas), un generador y una góndola. Cuando el viento sopla y las palas giran, la energía eólica se convierte en energía mecánica. Las palas impulsan el eje principal del generador para que gire, y dentro del generador (mediante campos magnéticos que cortan cables), la energía mecánica se convierte en energía eléctrica. La función de la torre es sostener el aerogenerador en altura; cuanto más alto sobre el suelo, mayor y más estable será la velocidad del viento, y más energía eólica se podrá capturar. Este es el primer y más crucial paso en la conversión de energía.

La electricidad generada por el aerogenerador es "electricidad generada" y no puede ser utilizada directamente por electrodomésticos; por lo tanto, requiere una unidad de control y procesamiento de energía para su refinación. El núcleo de esta unidad consta de un controlador y un inversor. El controlador actúa como un "gestor inteligente", gestionando la corriente del aerogenerador. Por un lado, protege la batería evitando la sobrecarga o la sobredescarga para prolongar su vida útil; por otro, realiza un procesamiento preliminar de la corriente continua inestable. A continuación, el inversor convierte la corriente continua procesada en corriente alterna de 220 V, igual a la corriente eléctrica estándar, lo que permite que electrodomésticos como televisores, refrigeradores y luces funcionen correctamente.

Dado que el viento a veces es fuerte y a veces débil, el sistema también incluye una unidad de almacenamiento de energía (un banco de baterías) para garantizar el suministro eléctrico durante los períodos sin viento. Actúa como un "depósito de electricidad" de gran capacidad. Cuando el viento es fuerte y la generación de energía supera las necesidades inmediatas del hogar, el exceso de energía se almacena en la batería. Cuando el viento disminuye o no hay viento por la noche, la energía almacenada se libera y se suministra al hogar a través del inversor. Esto garantiza un suministro eléctrico continuo, logrando la autosuficiencia eléctrica doméstica. Estos cuatro componentes (el aerogenerador, la torre, el controlador/inversor y la batería) están conectados mediante cables y juntos forman un sistema doméstico completo de generación de energía eólica que funciona de forma independiente.