Caracterización del recurso eólico (1)
¿Por
qué es importante caracterizar el recurso eólico?
Desde el punto de vista energético
para tratar de determinar:
• Potencial
disponible y con ello permitir deducir de él la rentabilidad económica de la
instalación.
• Emplazamiento más adecuado.
• Cargas sobre el sistema, que permita el dimensionado idóneo.
• Estrategia operativa de arranque, parada, regulación, orientación al viento, etc.
• Vida útil del sistema por el efecto de la turbulencia, ráfagas, tormentas, etc.
• Comportamiento energético de la explotación eólica.
• Emplazamiento más adecuado.
• Cargas sobre el sistema, que permita el dimensionado idóneo.
• Estrategia operativa de arranque, parada, regulación, orientación al viento, etc.
• Vida útil del sistema por el efecto de la turbulencia, ráfagas, tormentas, etc.
• Comportamiento energético de la explotación eólica.
Una
masa de aire m con movimiento uniforme
unidireccional de velocidad v tiene una energía cinética:
Si ρ es la densidad del aire de la
corriente uniforme, la energía por unidad de volumen de esta masa es:
El
flujo volumétrico Q a
través de una superficie de control estacionaria de sección frontal A
es:
Luego,
el flujo de energía o potencia eólica disponible de la corriente a través de A
es:
Por tanto: 
De la fórmula de la potencia eólica disponible se ve que los parámetros que influyen en su valor son:
A. Area de barrido (m2): la potencia disponible de viento es proporcional el área de barrido.
B.
Velocidad del viento (m/s): con el aumento de la velocidad del viento, la generación eólica disponible aumenta exponencialmente. La potencia es proporcional al cubo de la velocidad del viento.
Por ejemplo, con una densidad de 1,22 kg/m3 y un área de barrido de 1 m2, para un incremento de 2 m/s a 3 m/s aumenta la potencia disponible del viento de 4,88 W a 16,47 W.
Puesto que la alta velocidad del viento es deseable por cualquier sitio dado, la meta para evaluar el sitio es cuantificar la velocidad del viento para estimar el rendimiento de un generador eólico en dicho lugar.
C. Densidad del aire (kg/m3): Cuanto mayor es la densidad del aire, o sea, cuanto más pesa, más potencia puede generar.
A. Area de barrido (m2): la potencia disponible de viento es proporcional el área de barrido.
Por ejemplo, con una densidad de 1,22 kg/m3 y un área de barrido de 1 m2, para un incremento de 2 m/s a 3 m/s aumenta la potencia disponible del viento de 4,88 W a 16,47 W.
Puesto que la alta velocidad del viento es deseable por cualquier sitio dado, la meta para evaluar el sitio es cuantificar la velocidad del viento para estimar el rendimiento de un generador eólico en dicho lugar.
C. Densidad del aire (kg/m3): Cuanto mayor es la densidad del aire, o sea, cuanto más pesa, más potencia puede generar.
La
densidad del aire es una propiedad física que depende de los siguientes factores:
• Presión atmosférica. Con la altura disminuye la densidad del aire, por tanto, a nivel del mar la densidad es máxima, con un valor medio de 1,225 kg/m3.
• Temperatura ambiente. Temperaturas
bajas producen una densidad de aire más alta. Durante el curso de un
año, se puede registrar, debido al cambio estacional de temperatura que
influye en un cambio en la densidad del aire, una variación del 25% en
la potencia disponible.
• Humedad relativa. El vapor de agua tiene una densidad menor que la del aire, por tanto, el aire húmedo (mezcla de aire y vapor de agua) es menos denso que el aire seco.
Me parece bastante completa y práctica la información puesta en el blog. Estaba esperando que también apareciera la parte de cálculos de estructuras. Gracias
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