Construcción de un aerogenerador casero

Re: Aerogenerador

Holas,

Buenas informaciones las que estais compartiendo por aquí chic@s. Seguro que nos inspiran a más de uno, je, je,

 

Re: Aerogenerador

Hola,

aloxis, para cargar baterías pedaleando sólo necesitas el generador y el rectificador.

Volviendo a lo de antes, has de pensar la velocidad a la que quieres que empiece a cargar y el voltaje de la batería. Un generador de imanes permanentes gira libremente sin oponer resistencia hasta que alcanza el voltaje de carga. Una vez alcanzado éste la batería tratará de mantenerlo constante oponiéndose a un incremento de voltaje y por consiguiente de velocidad de la turbina.

Cuanto más intentes pasar de esa velocidad más esfuerzo extra necesitarás, para ejercicio te pondrá en forma en nada.

terrazocultor, tú lo has dicho, mis necesidades energéticas están condicionadas básicamente por la capacidad del inversor cc/ca dado que todo lo que hay funcionando en el invernadero está instalado para 220V, el BD usará el resto salvo las resistencias que irán a 12V. El inversor, en realidad son tres pequeñas ups que en conjunto pueden dar 1100W eficaces.

En el invernadero tengo instalados cuatro tubos flourescentes de 36W, dos de 18W, otros 2 de 15W, una lámpara de sodio de 400W, dos ventiladores de 100W y una radio. Rara vez coincidirán todos juntos pero por si acaso hay W de margen.

Ésto es lo que va a condicionar el tamaño mínimo del banco de baterías, el resto (calentador, resistencias del procesador y alguna otra cosa) irá directamente a cc. aunque también hará uso frecuentemente de las reservas. Normalmente de lo calculado... mejor el doble.

La principal decisión a la hora de abordar la construcción del generador será el voltaje al que trabajará. Los 12V. son muy tentadores por lo comunes pero salvo que algo influya para que esto sea inamovible tendremos mucho más rendimiento y abaratamiento de costes según aumentemos el voltaje de trabajo.

Potencia = Voltaje x Intensidad

Esta relación nos despeja que para una misma potencia cuanto más bajo sea el voltaje más alta tendrá que ser la corriente. El problema es que el grosor del hilo con el que bobinemos el generador determinará su capacidad para soportar mayor o menor corriente. En un generador de 12V. en cuanto queramos una potencia respetable en configuración típica en vez de hilo habrá que bobinar barras y el cable que conecta el generador con el resto del sistema grueso como una manguera, caro y engorroso.

Conectando de forma adecuada las baterías podremos trabajar con cualquier múltiplo de su voltaje.

Quien considere el uso de baterías como parte de su sistema eólico sabrá que hay tipos más adecuados que otros y que dado el negocio que este campo implica los precios se disparan de las ya nada baratas baterías de auto.

Las baterías de plomo-ácido típicas de los coches están diseñadas para dar en poco tiempo mucha potencia pero no soportan descargas profundas ni mantienen demasiado tiempo la carga y lo ideal es que estén siempre lo más cargadas posible. Podemos encontrarlas nuevas de oferta a partir de los 60-70€ para 12voltios 72Ah. y de aquí al infinito.

Los otros tipos, AGM y gel principalmente, si soportan descargas profundas teniendo un rendimiento del doble o el triple que las normales. También el precio se multiplica a la par como poco.

Ahora viene la decisión, las más adecuadas al mejorar el rendimiento traen como consecuencia la reducción de espacio necesario para las baterías así como una más larga vida pero hay un factor que me ha hecho decantarme por las normales.

La avería más habitual que nos podremos encontrar en las baterías de automóvil es la imposibilidad de recargarlas por una completa sulfatación que envuelve las placas inutilizándolas. No nos queda otra que cambiarla por una nueva, ¿o sí hay alternativa?.

Resulta que las moléculas de sulfato a una determinada frecuencia (3,6MHz) entran en resonancia que dicho en cristiano viene a ser que se ponen a vibrar como locas, desprendiéndose de las placas, separándose entre ellas y reincorporándose al electrolito. En unas dos semanas de tratamiento podremos conseguir que una batería dada por muerta vuelva a funcionar como si estuviese más o menos nueva.

Ese más o menos viene condicionado por que la única causa de la avería sea la sulfatación, si hay placas deterioradas tendremos una proporcional pérdida de rendimiento y con celdas cortocircuitadas no hay nada que hacer.

El corazón de todo esto es un pequeño circuito que se vende comercialmente (40-50€) y que autofabricado no pasa de diez, dependiendo del modelo pues podemos hacerlo de potencias grandes para grandes bancos ya que, aparte de usarlo para recuperar las baterías, conectado directamente al banco evitará futuros problemas y mantendrá las baterías en forma.

Aquí dejo un montón de información al respecto sintiendo que esté en inglés pero es lo que buenamente he encontrado y recopilado.

Desulfatadores - Circuitos, foros e instrucciones:

http://barkeraircraft.com/files/Pulse3_web_layout_.pdf

http://home.comcast.net/~ddenhardt201263/desulfator/n_channel_schem.gif

http://docs.google.com/gview?a=v&q=...hFxgWC&sig=AFQjCNH2zTGa41JcekIBDsuHmveVIkDeJQ

http://home.comcast.net/~ddenhardt201263/desulfator/highpower.htm

http://hmin.tripod.com/als/andysm/pages/desulf-1.html

http://leadacidbatterydesulfation.yuku.com/

http://www.instructables.com/id/Desulfator_for_12V_Car_Batteries_in_an_Altoids_Ti/

Circuitos útiles para manejo y control de baterías así como algunas otras cosas diversas:

http://www.aaroncake.net/circuits/

http://www.w5usj.com/batterytoolkit.html

Ahora a dar un paseo por los talleres para hacernos con un banco de baterías que si no es perfecto a barato no le gana ninguno para montar la que es una de las partes más caras con mucho del sistema. Además les daremos una segunda y con suerte larga vida.

En definitiva, quien quiera y tenga presupuesto para comprar las adecuadas no habrá tomado una mala decisión, al contrario, pero contando con que en un sistema de unos pocos kilovatios el banco de baterías significa unos cuantos miles de euros.

Un saludo.

 

Re: Aerogenerador

---TURBINA---

Las turbinas típicas se pueden clasificar por diferentes criterios: altas/bajas rpm., eje horizontal-vertical, ... Las de eje horizontal tipo hélice son las más extendidas por su relativa mayor simpleza constructiva y por su mejor rendimiento con respecto a la mayoría de modelos de eje vertical.

Pero esa simpleza no es tal, necesitan de un mecanismo de orientación que las mantenga siempre enfrentadas al viento, la altura necesaria para que funcionen libres de turbulencias y de forma eficiente complican el montaje al tener que levantar torres que en teoría deberían pasar al menos de los tres metros del punto más alto a su alrededor.

Cualquier problema o avería es mucho más engorrosa de resolver, bajar y subir una turbina situada en una torre de varios metros no es tarea liviana.

Aumentamos unos cuantos metros la distancia entre el generador y las cargas, lo que se traduce en encarecimiento, caída de tensión que exigirá un mayor esfuerzo y mayores pérdidas por disipación. En definitiva, su mayor rendimiento tiene un coste a tener en cuenta.

Las turbinas de eje vertical tiene las ventajas de no tener que levantar torres elevadas, no necesitar de mecanismo de orientación, las reparaciones y mantenimientos son mucho más seguros y sencillos, se puede colocar el banco de baterías muy próximo al generador con lo que las pérdidas son sensiblemente menores. Y pueden empezar a generar cuando los horizontales ni se mueven.

Los inconvenientes son el no tener acceso a vientos de calidad salvo elevarlas, si bien no tienen los problemas frente a las turbulencias que si sufren las horizontales y que acortan considerablemente su vida.

Los nuevos diseños, como el giromill, pueden seguir generando cuando las horizontales hay que aparcarlas por exceso de viento, aprovechando de esta manera el mayor potencial de los vientos fuertes compensando sobradamente el posible menor rendimiento a otras velocidades.

La ventaja de tener un mayor margen de revoluciones se convierte en un problema cuando llega la tarea de abordar el diseño del generador por su menor margen funcional. La solución es hacer un generador que adapte su estructura interna automáticamente a la velocidad para trabajar de forma óptima.

A la hora de calcular el tamaño apropiado de las aspas, si nos decidimos por las horizontales encontraremos cientos de páginas y mucha información al respecto. Con las verticales la cosa se complica y hay muy poco material editado sobre el que sustentarse. Pero una cosa está clara y válida para cualquier turbina, a mayor tamaño, menor velocidad de giro y por consiguiente diferente ajuste del generador pues a menor velocidad menor voltaje entregado.

Es muy importante el dimensionar adecuadamente la turbina pues si ésta es pequeña con respecto al generador tenderá a ir más rápida y su margen productivo se acortará mucho además de ser más sensible a variaciones en el flujo de viento que se traducirá en oscilaciones acusadas en la producción de energía. Será productiva a altas velocidades de viento pero muy poco a bajas.

Por el contrario, si es muy grande producirá durante más tiempo por costarle menos esfuerzo mover el generador a más bajas velocidades pero estaremos derrochando tiempo, medios y dinero porque el generador no aumentará mágicamente su capacidad al aumentar el tamaño de aspas.

Si a ello le sumamos el que los generadores aumentan su eficiencia con la velocidad tendremos, o bien que lo estemos desaprovechando en bajo régimen de giro o bien que lo estemos forzando en alto régimen por el comentado efecto de freno magnético cuando alcanzamos la velocidad de carga.

Tras todo este rollo, la conclusión es que el factor primordial para aprovechar la máxima potencia de un aerogenerador durante el mayor tiempo posible viene dado por un adecuado tamaño de la turbina con respecto al generador, un equilibrio que tampoco es muy rígido como no lo son las condiciones de la materia prima que lo mueve pero que a mayor afinamiento mejores prestaciones.

El segundo factor más influyente es el control de velocidad bien por modificación del ángulo de las aspas (muy complicado en una turbina casera) u otro tipo de modificación geométrica en relación con la velocidad del viento para mantener el generador en su régimen óptimo de revoluciones o bien por adaptación del generador en relación a la velocidad de rotación de las aspas.

Aunque pueda sonar muy complicado no lo es tanto aunque tampoco es juego de niños. Abordar la construcción de un aerogenerador es una tarea de envergadura tanto a nivel de tiempo como de coste en cuanto estamos hablando de generar una cantidad de energía respetable.

Un saludo.

 

Re: Aerogenerador

---GENERADOR---

Ésta es la teoría que he seguido para diseñar el generador, válida para cualquier tamaño y potencia según creo y que la práctica espero que confirme. Las correcciones de errores serán inestimables.

El tipo de generador elegido consta de dos discos de hierro/acero que portan los imanes, enfrentándolos, y giran solidariamente teniendo en medio las bobinas que permanecen estáticas.

El primer paso será concretar el voltaje al que queremos trabajar. Éstos son los factores básicos que influirán a la hora del diseño:

- Área total de los imanes (número y tamaño).
- Espesor de los imanes. (a mayor espesor mayor densidad flujo magnético).
- Grado de magnetización (a mayor grado mayor densidad flujo magnetico).
- Separación entre los juegos de imanes.
- Velocidad angular (rpm).
- Vueltas de bobinas por fase.

El área total de los imanes viene a significar que cuantos más imanes pongamos mayor flujo magnético y mayor voltaje obtendremos.

El espesor de los imanes yo lo utilizo como base para tener una referencia de densidad de flujo magnético y minimizar cálculos. La separación que utilizaré entre ambos juegos de imanes será igual a la suma de sus espesores lo que me da un valor fijo para el flujo dependiendo del grado de magnetización. Como mis imanes son de 7 milímetros la separación será de 14mm.

Para que el disco de hierro aguante sin deformaciones la enorme fuerza de los imanes de neodimio, una medida holgada y cómoda para diámetros medios (hasta 50cm.) vendrá a ser el equivalente al espesor de los imanes. La fuerza de atracción de 24 imanes enfrentados con un poder de sujección de 18 kilos cada uno es considerable y éstos son de los pequeños.

El tema de las velocidades también tiene su jugo. Claramente, a mayores velocidades mayor voltaje y de aquí podemos jugar con un determinado juego de imanes para sacarle más rendimiento.

Las rpm son cuestión del viento y del diseño de la turbina pero la velocidad tangencial depende del radio del disco de imanes, podremos exprimir un poco más los imanes aumentando ese radio dentro de unos límites razonables.

Con esta fórmula ya podemos empezar a calcular las bobinas en función del voltaje cc que queramos para el generador a unas rpm dadas:

Vcc= (A=Área de los imanes x B=Densidad de flujo x N=Nº de espiras de hilo por fase x rps. x 2,7)- 1,4

Respetando la proporción espesor separación de imanes tenemos que la densidad de flujo B aproximada será según el grado de los imanes:

N38=0,6T N40=0,62T N42=0,65T N45=0,68T


entonces Nº de espiras=(Vcc+1,4)/(AxBxrpsx2,7)

en un estator de 9 bobinas y tres fases habrá 3 bobinas en serie por fase con lo que las vueltas por bobina serán N/3.

La relación imanes por disco/bobinas es 4/3. En este caso 12 pares de imanes en total (dos discos) para 9 bobinas.

A la hora de elegir, los 12 voltios son muy tentadores por ser el voltaje de las baterías más comunes pero atendiendo a la fórmula potencia = intensidad x voltaje lo que se desprende es que para una misma potencia la corriente tendrá que ser el doble a 12V que a 24V.

Para soportar ese aumento de corriente habrá que doblar la sección del hilo, pudiendo llegar a ser para potencias no muy altas de un grosor considerable engorroso de manejar. Y no hablemos del cable que conecta el generador con las baterías.

Eso se traduce en un aumento notable en el coste del generador parejo al aumento del cobre. También un rendimiento bastante pobre pues el incremento de corriente disparará la potencia disipada que se pierde a costa de la producida provocando un mayor calentamiento del generador que llevado al extremo puede quemarlo.

En esta página encontré una tabla sobre medidas comunes del hilo de cobre e intensidades que soportan. Tal y como ya señalan es bastante conservativa, lo cual juega bastante en nuestro favor porque el factor más crítico es la temperatura de trabajo. Esta temperatura depende de la ambiental, la generada por disipación y de la ventilación.

http://www.powerstream.com/Wire_Size.htm

Sección en mm² hilo simple y múltiple

En nuestro caso, cuanta más potencia generemos mayor pérdida disipada en forma de calor pero más ventilado tenemos el generador. Para un hilo de 1,6mm de diámetro pone un límite de unos 6A, probablemente podamos llegar a los 7,5/8A sin ningún problema. A partir de 2mm. el hilo se hace poco manejable.

Tomando como referencia un generador de tres fases, donde las bobinas se reparten en tres ramas, podremos hacer circular 8x3=24 A que multiplicados por el voltaje elegido nos dará una aproximación a la potencia máxima.

Esto es muy importante tenerlo en cuenta, a mayor voltaje menor coste y mayor eficiencia. Los inversores comerciales suelen tener su rango de entrada entre 12 y 350V.

Pero no todo es alegrías, hacer un banco de baterías a 120V, significa que necesitamos 10 baterías de 12V en serie para iniciar el banco (una célula) y otras diez para cada ampliación, una que se estropee inutiliza toda la célula hasta su sustitución.

Una tensión muy utilizada es 24V., bastante baja y aún necesitada de un buen grosor de hilo pero ya lejos de los problemas de los 12V. y con sólo dos baterías por célula.

Hablaba de que según fuese la velocidad a la que estuviese girando el generador era mejor una configuración u otra de las bobinas, estrella (star/wye) o delta.



donde A B C son las fases.

Hay una tercera opción que alivia muchos de los problemas que tienen los generadores de 12V, si estamos empeñados o condicionados a esta elección, que es poner todas las bobinas en paralelo. Esto sería equivalente a una configuración estrella de 1 bobina por rama.

Con la misma cantidad anterior de 9 bobinas, tendremos 9 ramas. La intensidad con el mismo hilo de 1,6mm pasa a ser 8x9=72 amperios frente a los 24 anteriores. Hemos multiplicado la potencia máxima por 3.

El inconveniente es que ahora cada bobina deberá tener el triple de vueltas porque sólo hay una por rama a repartir las vueltas que nos salgan del cálculo anterior. Será cuestión de buscar un equilibrio a la hora de escoger la sección del hilo. También el rectificador ca/cc aumenta proporcionalmente.

Y como otra contraprestación, al tener 9 ramas en vez de 3 baja mucho la resistencia del generador que es el factor primordial en las pérdidas por disipación, es con mucho la configuración más eficiente para 12V.

Podemos calcular también la pérdida de potencia que disiparán las bobinas.

R=(longitud hilo bobina(m.)/área sección hilo(mm²))/56

La configuración estrella es la peor a la hora de pérdidas pues la resistencia total de su combinación es:

Rs=2 x bobinasporfase x R

En la configuración delta viene a ser un tercio de la anterior.

Rd≈Rs/3

Y en la paralelo:

Rp=2xR/nº bobinas

Con ésto sólo nos falta saber la corriente que circula para una potencia dada y poder calcular la disipación a esa potencia. La suma de ambas será la potencia máxima.

Si nuestro generador es p.ej. de 12 V, cuando entrega 400W tenemos que:

I=W/V=400/12=33,3A

Pongamos que el cálculo de Rp nos sale 0,1 ohmio, entonces la potencia disipada sería:

P=Rp x I²=0,1x(33,3)²=111W

Esto quiere decir que la turbina ha de transmitir al generador 511W para producir 400W a la entrada del rectificador. Cambiando a delta necesitaríamos sobre 1400W y en star más de 3000W. Aquí vemos la principal razón de la conveniencia de la configuración paralelo para 12V. Realmente aún faltan las pérdidas en el rectificador independientes de la configuración.

Con 24V, al reducir la corriente a la mitad, disminuimos exponencialmente la potencia disipada siendo entonces para star 167W y para la delta 56W quedando en 567W y 456W respectivamente que ya entran de unos márgenes aceptables.

Para calcular la eficiciencia hemos de sumar las pérdidas en el rectificador:

Pr=1,4xI entonces para el caso paralelo 1,4x33,3=47W que para los 400W producidos nos da un total de 400+111+47=558W

Dividiendo la potencia eficaz por el total tenemos la eficiencia del generador para esta potencia es

400/558≈71,7%

Todo este rollo trasladado a una hoja de cálculo nos debería dar los valores para diseñar un generador a medida en función de la velocidad de la turbina y del voltaje empleado en poco tiempo sin tener que pelear con todo lo anterior.

Disculpad el ladrillo pero me vendría bien validar la corrección de la teoría con opiniones sobre el tema antes de empezar.

Un saludo.

 

Re: Aerogenerador

Hola Os Castros y tod@s.
sigo con interés este nuevo proyecto tuyo, enhorabuena, no sé si podré servirte de mucha ayuda. tengo en una casa de campo un equipo con placas solares, convertidor y baterias. le hare unas fotos y las pondré aqui; por si puede servirte de ayuda en algo en tu diseño. las baterias son de 300 amperios cada una, puede ser? de estas para acumular de energia solar o molinos de viento. el convertidor de de 12/24 v a 220 v máximo 3.800 w, tiene automático para arrancar el motor si se le pide mucha potencia de golpe, para no agotar las baterias en nada de tiempo, o también arranca el alternador cuando las baterias estan bajas y lo para automáticamente cuando están cargadas, este tiempo suele ser de aprox 1 hora. Tengo 12 baterias puestas a 24 v, el alternador prácticamente sólo funciona en los días de invierno nublados y pocas horas de sol. también hay que lavar en frío y mirar de no derrochar, si no el motor puede funcionar todo el tiempo que uno no tenga un poco de cabeza para ahorrar, pero da un margen amplio de comodidad sólo siendo un poco ahorrativo.
ahora querría seguirte en esta construcción para hacerme uno para refuerzo de las placas solares, así prácticamente no se pondría en marcha el grupo alternadora.
las baterias con 6 x 300 amp, ya tienes mucha capacidad, con 12 creo que no se necesitan más, al menos en mi caso si puedo combinar placas solares y molino. las baterias de coche/camión son una equivocación, están diseñadas y pensadas para otro tipo de necesidades y trabajo, lo probe antes y las cambie muy pronto. Estas son más caras, pero mucha más carga, no se rompen si se descargan demasiado (aunque tampoco les es bueno, tenerlas muchas veces en mínimos), en fin otro sistema que aprovecha mucho mejor la carga para lo que están pensadas.
un abrazo.

 

Re: Aerogenerador

Hola,

biel, gracias por tu mensaje y tu colaboración, no dudes de que me será de gran ayuda toda aportación.

En principio quiero hacer un generador pequeño pero con la potencia suficiente para alimentar el invernadero para más tarde complementarlo con otro más grande y tratar de autoabastecerme.

Es muy interesante, y ando buscando información al respecto, el sistema de conmutación con una fuente alternativa (alternador a motor, red, etc.) que lleva incorporado el inversor. Me gustaría que en vez de hacer una conmutación absoluta, o uno u otro, utilizase siempre la energía disponible en el sistema solar/eólico y demandase del sistema alternativo sólo la necesaria para completar la demanda.

En el tema de las baterías, estoy contigo al 100%, no tiene discusión posible salvo una. El precio de una batería de gel del tamaño de las tuyas debe andar en el mercado sobre los 600-800 € las más económicas, igual me equivoco. Multiplicando por las baterías que podría necesitar una instalación haría que muchos desistiésemos. Incluso el precio de las normales pone la cosa difícil. Para muchos, de momento será sólo un sueño .

La recuperación de baterías es también válida para las AGM y las de gel pero es tan difícil dar con una fuente como fácil es conseguir las típicas para reparar.

Las baterías de plomo-ácido de automoción, por supuesto que no son lo más adecuado por múltiples razones pero nos acercan la posibilidad de adentrarnos en este campo con unos resultados aceptables y bajo presupuesto.

Habrá que tenerlas más controladas para que trabajen siempre dentro de un margen que las haga aceptables y medianamente fiables. Tengo bastante documentación sobre este control para que también podamos discutir su conveniencia.

Un saludo.

 

Re: Aerogenerador

Hola Os Castros, el precio de las baterias me salieron a 300 € c/u hace 4 años, son de estas transparentes, altas, base cuadrada o un poco rectangular, tienen nivel del agua (minimo-máximo), les pongo agua destilada del deshumidificador, sólo en verano, unas dos veces.
mirando si encontraba alguna foto, información en internet he encontrado esta página, la pongo por si puede ser de interés o referencia en materiales y precios:
http://www.bio-sol.net/precios/precios_internet.htm
el convertidor es muy similar a este, misma marca (Trace), si no es el mismo de la foto:


búsqueda de imagenes de "Trace Engineering", así aparte de las imágenes solemos encontrar más variedad de webs y más interesantes que si buscamos por webs:
http://images.google.com/images?gbv=2&hl=ca&sa=3&q=Trace+Engineering&btnG=Cerca+imatges

comprar directamente en USA ahora que el dólar está muy bajo, puede ser buena idea.
las baterias que tengo son aprox. de este tipo:

enlace a imagenes de baterias para energías renovables:
http://images.google.com/images?gbv=2&hl=ca&sa=1&q=baterias+energia+solar&btnG=Cerca+imatges&aq=f&oq=&start=0

enseguida que haga las fotos de mi equipo las pondré por si pueden servirte de orientación, etc.
saludos.

 

Re: Aerogenerador

he encontrado esta información en el meneame.net, "como construir un aerogenerador casero" por un profesor de la universidad de Valencia, pongo los dos enlaces, por si algún comentario pudiera ser de interés también:
http://www.uv.es/navasqui/

http://meneame.net/story/como-hacer-tu-propio-aerogenerador-casero

 

Re: Aerogenerador

Hola a todos, me ha gustado mucho la idea de un aerogenerador para el campo.
Yo uao energia fotovoltaica pero el problema es que cuando no hay sol me limito a no usar demasiado gasto energetico y aveces se necesita cuando no hay demasiada luz. Cuando hice la inversion en placas fotovoltaicas, el ingeniero me dijo que no compensaba poner un aerogenerador en la zona porke apenas conseguiria energia y la que c ontenia las baterias serian consumidas por el aerogenerador, es asi?
Otra preguntita si me permitiis, si construyo mi propio aerogenerador lo puedo agregar a dicha instalacion o necesito algun otro elemento mas?
Gracias por vuestro tiempo

 

Re: Aerogenerador

bienvenido Segu,
respecto a tus preguntas no creo que haya ningún problema en añadir el aerogenerador, al contrario, ganarás electricidad en invierno y tb por las noches.
respecto que el aerogenerador consumirá más energia que la que produzca, no sé si es parecido pero yo añadí a mi instalación dos placas solares antiguas de unos 35 años que tengo y producen muy poco, para que no consuman el técnico que me realizo la instalación de las nuevas le puso un como pequeño fusible o algo así que la corriente sólo puede pasar en dirección a las baterías y no al revés, así que por muy poco que produzcan no me consumen nada. saludos.

 

Re: Aerogenerador

Hola,

biel, lo que probablemente tienes puesto son diodos que es un elemento semiconductor que sólo deja pasar la corriente en un sentido.

segu, bienvenido. Lo que sucede realmente con los aerogeneradores es que si están conectados directamente a la batería cuando no producen ésta se descarga a través de ellos convirtiéndolos en radiadores.

En nuestro caso, si te fijas en el esquema, el rectificador ca/cc no es más que eso, un puente de diodos que aparte de convertir la corriente alterna en continua únicamente deja pasar la corriente en sentido hacia la batería impidiendo su descarga.

Si construyes un aerogenerador, seguro que notarás la diferencia dependiendo de lo ventoso que sea el lugar. El que yo pretendo hacer dará un máximo de 1200W a 12V. porque estoy condicionado a ese voltaje. Obviamente tendrás que hacer el tuyo adecuado al voltaje de tu banco de baterías y cuanto mayor sea este voltaje más económico y eficiente será el aerogenerador.

En principio no necesitarás nada más, excepto quizás un controlador de carga si el tuyo no es adecuado para eólica o si no lo tienes incluido en la instalación.

Acabo de encontrar un error en los cálculos del generador en lo referente a la potencia máxima. Consideraba a la hora de calcularla los amperios máximos por fase y los multiplicaba por los voltios para obtener la potencia directamente sin tener en cuenta que el ir la señal desfasada entre las tres fases nunca están a plena potencia a la vez.

En realidad debemos considerar la potencia máxima sobre 2/3 de la obtenida en el cálculo anterior. Y recalcar que esa potencia máxima = potencia eficaz + potencia disipada en el aerogenerador.

El anemómetro sigue en su función, la pasada noche le cayó una granizada tamaño canicas que pensé que esta mañana me iba a encontrar una escultura modernista en su lugar pero ahí sigue girando alegremente como si nada.

Un saludo.

 

Re: Aerogenerador

Si no hay carga no hay corriente, si no hay corriente no se funden los fusibles. Para eso necesitas algún dispositivo limitador de tensión, no de corriente, como varistores o descargadores de gas.

 

Re: Aerogenerador

Efectivamente Ramiro2 tienes toda la razón en tu puntualización y mis disculpas por ser algo ambiguo. Cuando me refería a fundir algo estaba pensando en la reconexión de las cargas mientras la turbina gira locamente, en ese momento podemos tener un pico de tensión considerable, pero creo que hay más.

La velocidad de la turbina únicamente se traduce en tensión, pero cuando se le conecta una carga la corriente en las bobinas crea fuerzas magnéticas que interactúan con los imanes contrarias al movimiento, el torque es la denominación de la manifestación de la corriente como oposición al giro. El torque y la velocidad de giro son los ingredientes de la potencia mecánica que necesitamos para obtener electricidad del generador. Claramente sin cargas no hay torque y por ello gira libremente.

Cuando reconectamos esas cargas en una turbina loca el torque tenderá a frenarla hasta la velocidad adecuada pero dependiendo de la inercia de dicha turbina podemos tener unos valores iniciales de tensión/corriente peligrosos.

Sólo señalar que ésa es mi teoría y toda discusión al respecto será muy beneficiosa para aclarar conceptos que muy bien puedo tener equivocados.

Un saludo.

 

Re: Aerogenerador

Yo pondría descargadores de gas en la salida del generador. Son baratos y muy eficaces para descargar picos de tensión. Si quieres te los puedo conseguir (gratis, claro).

Otra cosa que podrías considerar es algún sistema para conectar la carga paulatinamente, quizá a base de triacs. Creo que para el arranque de motores de gran potencia se van conectando los bobinados por partes, y también tienen cambios de configuración estrella/triángulo. Aunque quizás para pequeñas potencias sea rizar el rizo.

¿Has usado alguna vez un teléfono de magneto? Si el par está cruzado cuesta mucho trabajo girar la manivela. Me pregunto si el brusco aumento de torque al conectar una carga importante podrá suponer un problema mecánico si el aerogenerador está girando a buena velocidad.

Salud y libertad.
PD: muy buenos los grelos

 

Re: Aerogenerador

Hola de nuevo,

Ramiro2, ni me acordaba , me alegro de que te hayan salido buenos y muchas gracias por tu generosa oferta. Cuando hablaba de hacer un generador de tres velocidades, precisamente en eso me basaba, en cambiar la configuración de las bobinas en función de las rpm.

Yo también creo que ese torque dará problemas tanto mecánicos como eléctricos por eso recalqué la importancia del freno magnético.

Además del cambio de estrella a delta, que serían dos velocidades la tercera la consigo subdividiendo cada bobina en dos, es decir, cada bobina tiene cuatro terminales. Como la tensión es dependiente de la velocidad y del número de espiras, a bajas velocidades las subbobinas van conectadas en serie configuración estrella(>12V) o serie configuración paralelo (12V).

La configuración en estrella es más eficiente a bajas velocidades pero ofrece el triple de resistencia que las mismas bobinas conectadas en delta. Esto tiene como consecuencia que en cuanto la potencia empieza a ser alta la disipación también aumenta haciendo que su eficiencia disminuya mucho por sobrecalentamiento de las bobinas y es la pescadilla que se muerde la cola porque a más temperatura más resistencia.

El paso de delta a estrella directamente tampoco es demasiado eficiente pues hay un salto en potencia/velocidad bastante grande entre ambas configuraciones así que se me ocurrió la subdivisión, llegados al punto en que la disipación empieza a ser notable pasamos de tener las subbobinas en serie a paralelo.

Con ello reducimos la resistencia de las bobinas a la cuarta parte y aumentamos la capacidad de transportar corriente al doble siendo la velocidad inicial de carga (cuando alcanza el voltaje del sistema) también del doble. Estaremos aprovechando los vientos medios de forma muchísimo más eficiente y con mayor margen.

Una vez alcanzado el límite tolerable es cuando ya pasamos a delta y volvemos a reducir la resistencia a un tercio, es decir desde al primera velocidad a la última habremos bajado la resistencia a 1/12 aprox. de forma que según aumenta la velocidad y por consiguiente la potencia vamos bajando la resistencia para que la disipación se mantenga en márgenes bajos y obtengamos la máxima potencia eficaz.

No es para nada tan complicado como suena, o se me escapa algo.

Un saludo.