FUENTES EÓLICAS Bienvenidos
4.- ENERGÍA ÚTIL DEL VIENTO
Estudio Sinóptico de los Vientos en las Regiones de ESPAÑA.
Realizado en la Universidad de Cantabria
Prof. Ing. Pedro Fernández Díez
4.- ENERGÍA ÚTIL DEL VIENTO
En una corriente de aire de
densidad
y velocidad
,
como se indica en la Fig. I.12, la potencia eólica disponible que atraviesa
una superficie A y hace un recorrido L en el tiempo t, viene dada por la
expresión:
Para un molinete o aerogenerador de eje horizontal y diámetro de hélice D, la sección A es:
Fig. I.12.- Área A barrida por el rotor de diámetro D
por lo que la potencia del viento quedará en la forma:
La velocidad del viento varía con el tiempo y, por lo tanto, su potencia N también variará.
Se puede considerar el valor medio de ambas, por ejemplo a lo largo de una año, obteniéndose:
De estos conceptos se obtienen las siguientes consecuencias:
a) La Nviento
varía fuertemente con la velocidad
,
siendo preciso hacer las mediciones de
en el lugar exacto donde se quiera instalar la aeroturbina.
b) La Nviento
varía con la densidad del aire , a causa de
las variaciones de presión y temperatura, en valores que pueden oscilar de
un 10% a un 15% a lo largo del año.
CURVAS DE POTENCIA.-
Mediante las curvas de potencia se puede conocer cuando una aeroturbina suministra energía.
Cuando el viento supera la velocidad mínima vconex la máquina comienza a suministrar potencia aumentando ésta a medida que aumenta la velocidad del viento, hasta que éste alcanza una velocidad vnom que se corresponde con la potencia nominal del generador; para velocidades superiores los sistemas de control mantienen constante la potencia, evitando una sobrecarga en la turbina y en el generador.
Las curvas que relacionan la velocidad del viento, con el número de horas de funcionamiento del aerogenerador, t= f(v), indican el número de horas al año en que la velocidad del viento supera un cierto nivel.
A partir de estas curvas se puede obtener la curva de potencia disponible del viento, y la curva de potencia eléctrica suministrada por el aerogenerador.
El área encerrada por esta última, proporciona la energía eléctrica generada en un año, siendo frecuente expresar estas potencias y energías, por unidad de superficie barrida por el rotor.
Estudio Sinóptico de los Vientos en las Regiones de ESPAÑA.
Realizado en la Universidad de Cantabria
Prof. Ing. Pedro Fernández Díez
CIRCULACIÓN GENERAL.-
BRISAS.- VIENTOS CATABÁTICOS Y ANABÁTICOS.- FOHN.-
LEY EXPONENCIAL DE HELLMANN.-
CURVAS DE POTENCIA.-
5.- REPRESENTACIÓN ESTADÍSTICA DEL VIENTO
FACTOR DE DISTRIBUCIÓN DE FORMA.
DISTRIBUCIÓN DE RAYLEIGH.
DISTRIBUCIÓN DE WEIBULL.-