Ideas de selección de configuración para sistemas complementarios de energía eólica doméstica

Ideas de selección de configuración para sistemas complementarios de energía eólica doméstica

La configuración de un sistema híbrido eólico-solar para hogares tiene como objetivo conseguir un suministro eléctrico independiente, estable y económico. La idea de selección no es simplemente ensamblar equipos, sino realizar comparaciones y compensaciones sistemáticas en torno a la demanda de energía y los recursos locales. La siguiente es una lógica de configuración clara y práctica.

1. Paso 1: Aclarar los objetivos y limitaciones principales

Este es el punto de partida de todas las decisiones y primero debe aclararse.

Defina el objetivo principal: ¿el sistema se utiliza principalmente para "garantizar energía de emergencia crítica" (como el mantenimiento de refrigeradores, iluminación y comunicaciones durante un corte de energía), o busca "una alta proporción de autoconsumo y reducir significativamente las facturas de electricidad"? Los objetivos son diferentes y el tamaño del sistema y la inversión varían mucho.

Evaluar los recursos naturales locales:

Energía solar: utilice datos meteorológicos locales o aplicaciones profesionales para conocer las "horas anuales equivalentes a plena potencia". Observe que el techo/patio esté despejado durante todo el día.

Energía eólica: requisitos más estrictos. Verifique la "velocidad promedio anual del viento" local, prestando especial atención al número de horas con velocidades de viento de 3 a 5 metros/segundo y superiores. Observación visual: ¿La casa está ubicada en un área abierta, zona montañosa, zona costera o salida de viento, con vientos sostenidos y estables todo el año? Si la velocidad media del viento es inferior a 4 metros/segundo durante un tiempo prolongado, la contribución de la energía eólica será limitada y la rentabilidad de la inversión será baja.

Confirme las condiciones de instalación: ¿La estructura del techo es resistente al viento y a la carga? ¿Existe un espacio compatible para instalar postes de torres de turbinas eólicas? ¿Está permitido por la propiedad comunitaria o las políticas locales?

2. Paso 2: Cuantificar los requisitos y establecer el tamaño del sistema

Calcule la lista de carga: enumere todos los aparatos eléctricos que desea que el sistema alimente, registre su potencia y las horas promedio de uso diario y calcule el "consumo total de energía diario" (unidad: kWh). Para sistemas garantizados, solo se pueden calcular cargas críticas.

Determine la capacidad de almacenamiento de energía (batería): este es el "rango" del sistema. La capacidad de la batería (unidad: kilovatio hora) debe cumplir con el número esperado de días de consumo de energía doméstico (por ejemplo, de 1 a 3 días) en condiciones sin viento ni luz. La fórmula está simplificada: capacidad de la batería ≈ consumo de energía diario promedio × número de días garantizados ÷ profundidad de descarga de la batería (generalmente 0,5-0,8).

Estime la potencia de la unidad de generación de energía: en función de los recursos locales, establezca inicialmente la relación de generación de energía entre la energía fotovoltaica y eólica. Una idea simplificada: la generación de energía diaria promedio del sistema debería ser ligeramente mayor que el consumo de energía diario promedio para hacer frente a las pérdidas y cargar la batería.

3. El tercer paso: ideas de selección para equipos de subartículos

Módulos fotovoltaicos: Elija paneles de silicio monocristalino con eficiencia convencional (>20%). La potencia total se deduce en función de la generación de energía objetivo y las condiciones de luz solar. Priorizar la garantía de los productos de marca (como la garantía lineal de 25 años) y el servicio postventa local.

Turbina eólica:

Tipo: Para uso doméstico, se prefieren los ventiladores de eje vertical con buen rendimiento de arranque a baja velocidad del viento (bajo nivel de ruido, antiturbulencia) o los ventiladores de eje horizontal de alto rendimiento (alta eficiencia, pero deben estar orientados hacia el viento).

Potencia: seleccione según la velocidad y frecuencia del viento, no busque ciegamente la potencia máxima. Concéntrese en la potencia a la "velocidad nominal del viento" (como 12 m/s) y la "velocidad inicial del viento" (cuanto más baja, mejor, normalmente 3 m/s).

Seguridad y silencio: elija productos con frenado automático o diseño resistente a tifones y confirme el nivel de decibeles de funcionamiento.

Baterías de almacenamiento de energía: actualmente se prefieren las baterías de iones de litio (especialmente de fosfato de hierro y litio) debido a su larga vida útil, alta eficiencia y mantenimiento sencillo, aunque el precio inicial es más alto que el de las baterías de plomo-ácido. Preste atención a la marca de las celdas de la batería, el ciclo de vida y los términos de garantía.

Controlador e inversor:

Controlador: Se debe elegir un “controlador híbrido” especialmente diseñado para complementación eólica y solar, que pueda gestionar de forma inteligente dos entradas y dar prioridad a la energía fotovoltaica o eólica.

Inversor: Seleccionar la potencia en función del consumo máximo simultáneo de la vivienda (dejando un margen del 20%). Elija una salida de onda sinusoidal pura para asegurarse de que sea compatible con aparatos sensibles. El "control inversor todo en uno" integrado simplifica la instalación.

4. Paso 4: Integración del sistema y compensación de costos

Elija una solución integrada: dé prioridad a los proveedores de servicios que brinden diseño, instalación y servicio postventa “todo en uno”. La compatibilidad y optimización colaborativa entre varios componentes del sistema son más importantes que comprar componentes de primera calidad individualmente.

Realizar un análisis costo-beneficio: calcular la inversión total y comparar los ingresos de generación de energía durante todo el ciclo de vida del sistema (ahorrar facturas de electricidad + evitar pérdidas por cortes de energía). Para las zonas con recursos medios, posicionarlos como "consumo que mejora la confiabilidad de la vida" en lugar de "inversión que devuelve rápidamente el dinero" conducirá a una mentalidad más racional.

Resumen: anteponer el pragmatismo e implementarlo paso a paso

La idea de configuración debe seguir "la asignación de recursos, la seguridad, la confiabilidad y la redundancia impulsadas por la demanda". Para la mayoría de los hogares, una sugerencia pragmática es dar prioridad a la instalación de sistemas fotovoltaicos y de almacenamiento de energía para satisfacer las necesidades básicas; Sólo cuando los recursos eólicos sean realmente superiores (como la velocidad media anual del viento >5 m/s), añadir turbinas eólicas como un complemento eficaz. Durante la configuración se puede considerar la construcción paso a paso, como construir primero sistema fotovoltaico + almacenamiento de energía y luego agregar turbinas eólicas en función de las necesidades y observaciones reales, para optimizar la inversión con mayor precisión.