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                    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

I.- CIRCULACIÓN de AIRE.

CIRCULACIÓN GENERAL.-

2.- TIPOS DE VIENTOS

BRISAS.- VIENTOS CATABÁTICOS Y ANABÁTICOS.-  FOHN.-

3.- VELOCIDAD DEL VIENTO

LEY EXPONENCIAL DE HELLMANN.-

4.- ENERGÍA ÚTIL DEL VIENTO.

CURVAS DE POTENCIA.-

5.- REPRESENTACIÓN ESTADÍSTICA DEL VIENTO

FACTOR DE DISTRIBUCIÓN DE FORMA.

DISTRIBUCIÓN DE RAYLEIGH.

DISTRIBUCIÓN DE WEIBULL.-