Low-cost small-scale wind power generation

Generación de energía eólica a pequeña escala y a bajo costo

Esta investigación se enfocó en un generador de bajo costo y una unidad energética electrónica para turbinas eólicas de pequeña escala (menores a 10 kW) para aplicaciones conectadas y no conectadas a la red. El sistema propuesto utiliza un generador magnético permanente de alta inductancia junto con un rectificador de conmutación (switched-mode rectifier, SMR) para producir una corriente de salida de magnitud variable.

La característica de alta inductancia le permite al generador operar como una fuente de corriente, la cual tiene las siguientes ventajas con respecto a los sistemas convencionales de generadores de baja inductancia: ofrece un control simple y evita la necesidad de elementos costosos y voluminosos de almacenamiento de energía, tales como capacitores e inductores.

El ciclo de trabajo del SMR es controlado mediante lazo abierto, de tal forma que: 1) la potencia máxima se obtiene para velocidades del viento por debajo de las nominales y 2) la potencia de salida y la velocidad de turbina están limitadas a valores seguros por encima de la velocidades de viento nominales. Esta topología también tiene la ventaja de extraer energía a velocidades de viento bajas, lo cual se adecúa muy bien para turbinas eólicas de pequeña escala.

Monitoring the performance of a small-scale wind turbine

Monitoreando el desempeño de una turbina eólica a pequeña escala

Las turbinas eólicas pequeñas se caracterizan por generar menos de 100 kW de electricidad y se emplean en granjas, hogares y negocios pequeños como fuente energética de apoyo para reducir costos. Esta investigación se centró en el seguimiento de un cargador eólico a pequeña escala (Rutland 913), el cual se montó en el techo del edificio del Department of Mechanical Engineering de la Eastern Mediterranean University (Famagusta, Norte de Chipre).

El cargador eólico tiene un diámetro de barrido de 910 mm y produce una potencia cercana a los 300 Wp. Se utilizó un sistema de adquisición de datos compuesto por un microcontrolador y una serie de resistores para medir la corriente y el voltaje y calcular la potencia y la velocidad de viento correspondientes. Empleando un puerto serial, los datos se enviaron a un computador personal, los cuales se registraron en un archivo de texto mediante un programa diseñado para tal efecto. Se introdujeron y se compararon dos métodos de estimación anual de producción de energía con datos reales.