Si queremos difiniarla estrictamente, la casa pasiva es un edificio cuyo consumo de energía no excede los 15 KWh/m2/año. Si no queremos mostrarlo con números, entonces podemos decir que es un edificio, que no necesita calefacción tradicional por tener calefacción de bajo consumo. Oficialmente la casa pasiva es un edificio que cumple todos los requisitos del aleman PASSIVHAUS INSTITUT (Instituto de Casa Pasiva), además tiene la calificación oficial del instituto. Para poder realizarlo, hay que considerar los aspectos durante la planificación. Es importante aprovechar las posibilidades que el edificio sea compacto y bien orientado.
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Por supuesto los materiales constructivos de las casas pasivas también tienen que cumplir todos los requisitos – hay bastantes. Las paredes, las puertas y ventanas, los techos etc., de alta calidad son indispensables, porque nuestro objetivo es construir edificios cuyo pérdida de calor sea lo menor posible.
La casa pasiva construida obtiene energía de distintas maneras. Por ejemplo: energía emitida por el cuerpo humano y máquinas eléctricas, calor que entra en las ventanas bien orientadas, y la energía propia de la Tierra. Además es necesario instalar sistemas de ventilación con lo que podemos asegurar la provisión del aire fresco.
Para obtener la energía de la Tierra es necesario un colector de tierra. El sistema de ventilación aspira el aire fresco a través de este colector de tierra. Para entender como funciona tenemos que saber que en el suelo de 1-1,5 m de profundidad hay una temperatura constante de 6-9 grados Celsius, que no depende de las estaciónes. Para aprovechar esta característica un tubo de longitud de 35 metros y de 200 mm de diámetro debe ser conducido a través del suelo. Así pasa el precalentamiento (o en otro caso preenfriamiento) del aire fresco. El sistema de ventilación es necesario que tenga recuperador (el aire fresco debe ser conducida a través de un intercambiador de calor que lleva el calor del aire partido al aire recién llegado). El rendimiento debe ser 80%, así podemos lograr el efecto deseado. La conducción subterranea tiene otro beneficio, es que el intercambiador del aire no puede helar, por eso no debemos gastar extra energía para evitar el helamiento.
Surge le cuestión: utilizar el sistema de ventilación perdimos los beneficios ganados por el ahorro de energía obtenido de la calefacción. El consumo de los sistemas modernos es aproximadamente 1/10 del ahorro, o sea la ventaja no se pierde.
La falta de agua en zonas desérticas podría dejar de ser un problema gracias al prototipo de turbina eólicaque extrae hasta 1.000 litros de agua al día. En Erenovable.com te contamos más sobre la noticia con vídeo.
En zonas desérticas lograr un fácil acceso al agua supone un problema, hay que transportar agua suficiente o asegurar la ruta para poder abastecerse. Sin embargo la falta de agua en zonas desérticas o semi desérticas podría solucionarse gracias a esteprototipo de turbina que extrae agua del aire.
EOLE WATER
La turbina eólica se llama Eole water, su creador Marc Parents tuvo la idea mientras residía en el Caribe. Marcs Parents quería lograr extraer agua a través de una energía renovable pensando en zonas que no tuvieran fácil acceso a la energía eléctrica, después de 10 años de I+D ha logrado la turbina eólica WMS1000, capaz de condesar y almacenar hasta 1.000 litros de agua diarios.
YA FUNCIONANDO EN ABU DABI
L turbina Eole water ya es una realidad, se ha construido en Abu Dabi hace 6 meses y ha logrado producir entre 500 y 800 litros de agua al día, podría conseguirse 1.000 litros al día implementado un sistema de torre. Con esta prueba ha logrado demostrar que el sistema funciona. Ahora la empresa está trabajando con varios fabricantes para producir nuevas turbinas.
CÓMO ES LA TURBINA
Tiene 34 metros de altura, requiere vientos de al menos 24.14 kilómetros por hora o más, para hacer girar su rotor de 13 metros de diámetro y así generar energía suficiente. Produce 30kW de potencia suficientes para hacer funcionar el sistema.
El aire es aspirado a través de unos orificios de la turbina y en un generador logra que se produzca vapor. El vapor se distribuye a través de un compresor de refrigeración para formar la humedad que se condensa en el agua. El liquido obtenido se canaliza hacia un tanque de almacenamiento situado en la base de la turbina después de haber sido purificado.
Si la turbina se instala en una zona que cumpla los requisitos de velocidad del viento, el sistema es completamente autónomo. Logra su objetivo, un almacenamiento masivo de agua incluso en lugares muy áridos o desérticos.
USOS DE LA TURBINA EÓLICA
La turbina Eole water tiene un gran potencial para el abastecimiento de agua en zonas áridas, pero ofrece también otras facilidades:
– Asegurar un suministro de agua en zonas aisladas que no tienen un depósito de abastecimiento fiable
– Abastecer de agua en zonas de emergencia donde ha ocurrido algún desastre,
– Suministrar agua para la agricultura ecológica, donde lograr agua con un sistema a base de energías renovables es una opción interesante.
Cada vez más, se dan las noticias que marcan el avance que se da en lo relacionado con energías renovables y es que hoy os presentamos un nuevo aerogenerador que es capaz de aprovechar los vientos bajos por lo que estamos hablando de una mayor importancia hacia las energías renovables. Os presentamos el Areogenerador de vientos bajos.
ÍNDICE DEL ARTÍCULO:
Aerogenerador de vientos bajos
Características
¿Cómo medir la velocidad del viento?
Video de un aerogenerador de vientos bajos
AEROGENERADOR DE VIENTOS BAJOS
El pasado 18 de septiembre se presentó en la feria alemana Husum Wind Energy un nuevo aerogenerador con el que se podrá aprovechar los vientos bajos, lo que supone que tendremos a nuestra disposición mayor cantidad de energia eolica .
A pesar de que todavía son diseños, se espera que para el segundo trimestre del próximo año podamos conocer con todo detalle el primer prototipo que será instalado en en Østerild (Dinamarca).
CARACTERÍSTICAS
Las características de este nuevo V126-3.0 MW es que cuenta con un diámetro de rotor de 126 metros que lo hace perfecto para poder aprovechar los vientos bajos y, a su vez, una de las formas en que vamos a poder diferenciarlos es con su diseño de palas con valvas estructurales.
A su vez, tal y como comentan los expertos, se espera que con este tipo de diseño se vean reducidos los gastos de inversión mientras se sigue manteniendo la alta calidadde los aerogeneradores.
Este tipo de aerogenerador tiene un área de barrido mayor, en concreto, un 27% másque los antiguos aerogeneradores gracias a sus palas de 62 metros.
A su vez, este tipo de aerogenerador hará menos ruido lo que reduce la contaminación acústica.
¿CÓMO MEDIR LA VELOCIDAD DEL VIENTO?
Este tipo de aerogeneradores requieren de una previa medición de la velocidad del viento que tienen lugar gracias a las torres de medicion.
Hay diferentes tipos de anenómetros entre los que destaca el de tres copas hemisféricas que probablemente hayáis visto en cualquier parque eólico porque es el más utilizado en la actualidad.
Aunque, también tengo que deciros, que estas torres también se utilizan en aeronáutica, náutica, etc.
Definitivamente, este tipo de productos como el V126-3.0 MW nos da un poco de aliento y esperanza a aquellos que apoyamos las energías renovables ya que esto supone que cada vez se potencian más los valores pro medio ambiente.
Las energías renovables están de moda. No por nada en especial, sino porque se tratan de un tipo de energía que cuida el medio ambiente, que es fácil de realizar y que tiene un costo muy bajo. Por ese motivo es que son muchos los países y las ciudades que han puesto su atención en las energías renovables. Una de este tipo de energías renovables es la energía eólica. Si quieres probar en casa algo similar a lo que sería crear una energía de este tipo puedes hacer unos aerogeneradores caseros para conocer un poco más sobre las energías renovables y disfrutar de sus beneficios.
QUÉ ES UN AEROGENERADOR CASERO
Se trata de un tipo de aparato, que tiene como pieza principal una turbina eólica y es capaz de generar una fuente de electricidad.
CREAR UN AEROGENERADOR CASERO
Para crear un aerogenerador casero necesitaremos un generador, unas palas, una torre para elevar la turbina, un timón para orientar hacia el viento y unas baterías con un sistema de control eléctrico.
Puede que resulte un poco complejo en un principio o que te sea difícil encontrar todas las piezas. La recomendación es que si en las ferreterías o similares cercanas a tu hogar no encuentras estos elementos, los busques por internet y pidas ayuda para comprarlos. No son nada costosos y la experiencia valdrá la pena.
-Generador: Lo mejor para el generador, es que sea un generador cercano a los 90 voltios. Encontrarás un sin fin de marcas y modelos. Ten en cuenta que lo que necesitas para crear un aerogenerador casero es un generador con mucha tensión (12v) pero que de revoluciones bajas.
-Palas: En cuanto a las palas, hay personas que hacen sus propias palas de madera, pero lo ideal, el mejor material para hacer las palas es el PVC. En este punto, necesitarás algunas herramientas para cortarlos y quizás algún molde, con lo que te recomendamos que mires en internet un poco sobre ello y que definas qué tipo de palas necesitaras. Puedes comenzar con unas palas básicas y posteriormente ir ajustándolas y haciéndolas más profesionales. Usar un tubo PVC puede ser una buena opción para ello.
Llegados a este punto empieza el momento de unir las palas al generador para así formar el aerogenerador casero. Lo mejor es utilizar unos pernos, pero si no consigues ellos tendrás que buscar unos tornillos con sus roscas para que sujeten perfectamente la palas al generador. Necesitarás una estructura donde unir, de ahí los pernos.
Para la turbina, lo mejor es generar una estructura que puede ser por ejemplo, colocar la turbina en una estructura de madera en donde se coloque algo rígido para protegerlo.
La parte final viene con la electrónica en donde hay que generar un circuito eléctrico. Lo mejor para ello es seguir el esquema que adjuntamos.
Para finalizar falta unir las partes y colocar unos tensores en los extremos y estacas de madera para que no se muevan en ningún momento.
Si aún tienes dudas de cómo generarlo, te invitamos a que busques algún tutorial en internet sobre aerogeneradores caseros y te lances a hacer el tuyo propio.
Ingenieros de la Universidad de Hong Kong han diseñado unas pequeñas turbinas de viento de plástico para usar en el hogar que pueden generar electricidad con vientos tan lentos como de dos metros por segundo.
Hong Kong, como muchísimas otras ciudades del mundo, se caracteriza por no tener fuertes vientos, no podrían arpovecharse de la energía eólica de los inmensos aerogeneradores no serían de utilidad allí. Por eso los ingenieros de la Universidad de Hong Kong, en conjuto con una empresa de energía renovable desarrollaron este útil invento que podrá servir para el uso hogareño.
Lucien Gambarotta, el principal inventor de esta tecnología, dijo que las turbinas pequeñas son ideales para ciudades atestadas de gente como Hong Kong, ya que pueden ser instaladas en los techos o en los balcones.
Su diseño es simple: ruedas de plástico dentadas, de 25 centímetros cada una, están unidas entre sí y giran, movidas por el viento. Grupos de estas ruedas pueden ser organizadas en grupos de diversos tamaños y formas, que pueden ocupar de dos a cientos de metros cuadrados, dependiendo de cuanta energía se necesite y/o de cuanto espacio se disponga. La energía generada por las pequeñas turbinas se almacena en una batería.
Aparte de ser pequeñas, tienen la ventaja de ser fáciles de instalar, y relativamente baratas. Por ahora un conjunto de 20 ruedas dentadas cuesta sólo 25 dólares. Pero el inventor Gambarotta dice que el precio disminuirá cuando sean producidas en masa.
Por cierto, el invento de Gambarotta también parece haber llegado ya a otras zonas del mundo, por ejemplo a Texas, donde podemos ver la siguiente imagen.
HONG KONG, PIONERA EN ENERGÍA EÓLICA
Si bien estas turbinas pequeñas y económicas son ideales para utilizar en casa, en Hong Kong también se han puesto manos a la obra desde hace tiempo para conseguir una iluminación pública basada en energías renovables. Y uno de los principales proyectos llevados a cabo tiene que ver también con la energía eólica
Y es que en Lamma Island, una pequeña isla situada frente a Hong Kong, se inauguró hace años una gran turbina alimentada por energía eólica que es capaz de brindar energía a toda la isla, unas 250 casas. Esta instalación demostró que la energía eólica podía ser mucho más barata y limpia que la energía a base de combustibles fósiles. Y, sobre todo, demostró que era posible.
La turbina, un modelo Nordex N50, cambió por completo la vida de los habitantes de Lamma Island donde, además, se da la casualidad de que se emplaza la única central eléctrica de Hong Kong (térmica a base de carbón) y era, por tanto, una zona con gran dependencia del carbón.
Hoy en día esta turbina sigue siendo el eje sobre el que gira la vida de los habitantes de Lamma Island. Se erige en mitad de la Isla, aprovechando los vientos, como si fuera un coloso, una especie de Dios llegado para hacer más fácil la vida de las gentes de lugar.
La verdad es que, como se puede ver en el video, la turbina tiene algo de extraño, de moderno y de mágico, como una especie de tótem surgido del medio de la naturaleza. Pero no, es obra del hombre y parece que, por una vez, hemos pensado en la dirección correcta.
La energía eólica es un tipo de energía renovable cuya fuente es la fuerza del viento. La forma típica de aprovechar esta energía es a través de la utilización de aerogeneradores o turbinas de viento.
¿CÓMO FUNCIONA UN AEROGENERADOR O TURBINA EÓLICA?
¿Pero como se llega del viento a la electricidad? El antecedente directo de los actualesaerogeneradores son los viejos molinos de viento, que incluso hoy en día se siguen utilizando para extraer agua o moler grano.
Un molino es una máquina posee aspas o palas unidas a un eje común, que comienza a girar cuando el viento sopla. Este eje giratorio esta unido a distintos tipos de maquinaria, por ejemplo maquinaria para moler grano, bombear agua o producir electricidad.
Para obtener electricidad, el movimiento de las aspas o paletas acciona un generador eléctrico (un alternador o un dinamo) que convierte la energía mecánica de la rotación en energía eléctrica. La electricidad puede almacenarse en baterías o ser vertida directamente a la red. El funcionamiento es bastante simple, y lo que se va complejizando es la construcción de aerogeneradores que sean cada vez más eficientes.
TIPOS DE AEROGENERADORES
Los aerogeneradores pueden ser de eje horizontal, que son los más comunes hoy en día, o también los hay de eje vertical.
Uno de los problemas más frecuentes que presentan los aerogeneradores es su gran tamaño así como las vibraciones y ruido que provocan. Por esta razón suelen ubicarse en zonas alejadas de viviendas. Sin embargo empresas y científicos de todo el mundo siguen trabajando para construir aerogeneradores más pequeños (ver aquí), o silenciosos (del que hemos hablado en Erenovableaquí yaquí) que puedan ubicarse en zonas urbanas.
Pero uno de los problemas que más preocupa en el campo de la generación de la energía eólica es la variabilidad de la fuente, es decir del viento. Los aerogeneradores, en general, están preparados para funcionar en forma óptima cuando el viento sopla dentro de un rango determinado de velocidades. Por un lado se requiere cierta velocidad mínima para mover las aspas, por el otro lado existe también un límite máximo.
Por ejemplo lo más común es que esos límites sean con vientos de velocidades de entre 3 y 24 metros por segundo. Al mínimo se lo llama velocidad de conexión, o sea lo mínimo para generar algo de electricidad, y al máximo se lo llama velocidad de corte, o sea cuando ya es contraproducente, ya que podría romper el mecanismo.
Los aerogeneradores pueden trabajar solos o en parques eólicos, sobre tierra formando las granjas eólicas, sobre la costa del mar o incluso pueden ser instalados sobre las aguas a cierta distancia de la costa en lo que se llama granja eólica marina u offshore.
CONSTITUCIÓN DE UN AEROGENERADOR O TURBINA EÓLICA
Son muchos los parques eólicos plagados de modelos TEEH (turbinas eólicas de eje horizontal) a barlovento. Estas máquinas se componen de los siguientes segmentos:
Torre y cimiento: Los cimientos de la torre pueden ser planos o profundos, garantizando en ambos casos la estabilidad de la turbina eólica, la sujeción de la góndola y los álabes del motor. Los cimientos también deben absorber los empujes causados por la variación y potencia del viento. Las torres pueden ser de diferentes tipos dependiendo de sus características:
Torres tubulares de acero: La mayoría de los aerogeneradores se construyen con torres tubulares de acero.
Torres de concreto: Se construyen en el mismo lugar, permitiendo calcular la altura necesaria.
Torres de concreto prefabricado: Se montan por piezas ya hechas y sus segmentos son colocados en el mismo lugar.
Torres de celosía: Son fabricadas utilizando perfiles de acero.
Torres híbridas: Pueden poseer características y materiales de diferentes tipos de torre.
Torres de mástil tensado con vientos: Se caracterizan por ser aerogeneradores pequeños.
Rotor: El rotor es el “corazón” de todo aerogenerador, ya que sostiene los álabes o palas de la turbina, moviéndolas de manera mecánica y rotacional para transformar el empuje del viento en energía.
Góndola: Es la cabeza más visible del aerogenerador, el casco que esconde y mantiene toda la maquinaria de la turbina. La góndola se une a la torre mediante rodamientos para poder seguir la dirección del viento.
Caja multiplicadora: Además de poder soportar las variaciones del viento, la caja multiplicadora tiene la tarea de acoplar las bajas velocidades de rotación del rotor y las altas velocidades del generador. Como dice su propia palabra; consigue multiplicar los 18-50 rpm que genera el movimiento natural del rotor en aproximadamente 1.750 rpm cuando sale del generador.
Generador: Es el encargado de convertir la energía mecánica en energía eléctrica. Para turbinas de gran potencia, se emplean generadores asincrónicos doble alimentados, aunque también abundan los generadores sincrónicos y asincrónicos convencionales.
Frenos: Se emplean frenos mecánicos en el tren de fuerza, siendo necesarios en ellos un alto coeficiente de fricción en estático y gran resistencia a la compresión.
EQUIPAMIENTO ELÉCTRICO DE UN AEROGENERADOR O TURBINA EÓLICA
Los aerogeneradores que podemos ver hoy en día no sólo se componen de aspas y un generador para hacer llegar energía económica a las casas. Para nada; las turbinas eólicas también deben poseer unsistema de alimentación individual a la red y numerosos sensores. Estos últimos consiguen monitorizar y medir la temperatura, la dirección del viento, su velocidad y otros parámetros que pueden aparecer dentro de la góndola o en los alrededores.
VENTAJAS DE LOS AEROGENERADORES RÁPIDOS FRENTE A LOS LENTOS
La diferencia más llamativa de los llamados “aerogeneradores lentos”, es que poseen más aspas que los rápidos y sus materiales suelen ser más baratos. Pero ¿qué desigualdades más nos podemos encontrar?
A pesar de sus grandes diámetros (de 40 a 90 m de altura) y de poseer unos rotores cuya cabeza alcanza los 100 m, los aerogeneradores rápidos son más ligeros que los lentos. Esto se consigue gracias a unos generadores de gran potencia (0,5 a 3 MW) que aprovechan aun más la relación altura-potencia del viento.
Al ser más ligeras, las palas se mueven más rápidamente, por lo que el tamaño y coste de la caja multiplicadora que acciona el generador eléctrico se reduce.
Al tener menos número de palas, estas se pueden regular más fácilmente para adaptar su potencia según las características del viento.
Los aerogeneradores rápidos resisten mejor los esfuerzos provocados por las ráfagas de viento.
El empuje axial debido a la acción del viento sobre el rotor parado es menor en las eólicas rápidas que cuando está girando; todo lo contrario pasa en los aerogeneradores lentos.
hacer lo mismo con el viento? Por supuesto, ahí está la energía eólica. ¿Y no se podría usar toda esa energía eólica para producir energía barata, limpia y eficiente para el hogar? También. Entonces, ¿por qué la energía eólica en el hogar está tan poco implantada?
LA ENERGÍA EÓLICA PARA EL HOGAR EN LA ACTUALIDAD
La energía eólica es una de las energías renovables más usadas del mundo pero en España solo existen unos 10.000 mini aerogeneradores que producen la ridícula cifra de 10 Megavatios de energía.
Irlanda, Dinamarca, Israel, Italia, Japón, Canadá o Alemania son los países que lideran el uso de energía eólica en el hogar. Mientras tanto, en España, el sector sigue paralizado debido a una legislación totalmente restrictiva con este tipo de energía renovable (al igual que con la energía solar).
VENTAJAS DE LA ENERGÍA EÓLICA PARA EL HOGAR
Es una energía totalmente limpia, que no produce gases de efecto invernadero y no contamina.
Es una energía totalmente renovable.
Permitiría el autoabastecimiento de hogares y edificios enteros, o podría funcionar como sistema auxiliar.
Una energía limpia, totalmente renovable y capaz de permitir el autoabastecimiento delos hogares. ¿Se podría pedir más?
¿POR QUÉ NO HA TRIUNFADO LA ENERGÍA EÓLICA PARA EL HOGAR?
La eólica es la energía más consolidada en España dentro de las energías renovables. Pero, ¿por qué no ha conseguido afianzarse la mini eólica, ni en España ni en muchos otros países?
Una de las causas está en los elevados costes iniciales. Iniciar una instalación de energía eólica en el hogar cuesta un mínimo de 8.000-10.000 euros.
Por otro lado, su instalación en determinados lugares, sobre todo en determinados edificios, no es sencilla, pues se necesita el espacio suficiente. Además, algunos aerogeneradores pueden resultar molestos debido al ruido que producen.
El desconocimiento de esta energía también ha provocado instalaciones defectuosas que no han obtenido los resultados deseados y han minado la reputación de esta energía para el hogar.
Por supuesto, no se puede dejar de mencionar a gobiernos y eléctricas, que siguen gravando y hundiendo a impuestos y tasas a todos aquellos que quieran usar algún tipo de energía que no consista en los combustibles fósiles o en los servicios de las compañías eléctricas de turno. En países como Reino Unidos, Alemania o Estados Unidos no pasa.
A pesar de todo, cada vez se suceden más los proyectos relacionados con la mini eólica. Helix Wind está intentando superar algunos de los obstáculos que tiene el cliente hogareño para instalar energía eólica en casa. Presentaron una turbina de 2 kilovatios que gira sin importar la dirección de la cual viene el viento, incluso si es vertical, así que puede ser montada a menos distancia del suelo, y genera más energía en los ambientes urbanos con la turbulencia.
Y al poder ser instalada a alturas más bajas, también el costo de instalación es más bajo. La gente deHelix también también asegura que la belleza de la Helix Wind de la turbina hará que los vecinos del propietario se pongan celosos, en vez de protestar por tener que ver eso en el techo.
