Principal

Electro-Mecánica


Energía Eólica


Energía Solar

 

Productos

 

Otras Energías

 

ENGLISH


  DEUTSCH

 

CONTACTO:

 

Historia

www.energiasargentinas.com.ar

                FUENTES EÓLICAS            Bienvenidos   

                                2.- TIPOS DE VIENTOS

Estudio Sinóptico de los Vientos en las Regiones de ESPAÑA.

Realizado en la Universidad de Cantabria

Prof. Ing. Pedro Fernández Díez

2.- TIPOS DE VIENTOS

El conocimiento de los vientos generales no es suficiente para una correcta utilización y ubicación de máquinas accionadas por el viento, por cuanto existen factores que modifican el régimen general y que deben ser conocidos y tenidos en cuenta a la hora de realizar un proyecto de este tipo.

Existe un axioma (Bjerknes) que indica el movimiento o sentido de giro del viento:

Cuando el gradiente de presión y el gradiente de temperatura tienen distinta dirección, se produce una circulación de aire de sentido el camino más corto desde el gradiente de presión al de temperatura.

En general, los desplazamientos verticales del aire son pequeños en relación a los desplazamientos horizontales, por lo que se puede considerar que la dirección del desplazamiento del viento es sensiblemente horizontal y se determina y refiere mediante el ángulo que conforma respecto a una dirección fija, que es la del Norte geográfico.

Tanto los vientos generales, como los sinópticos.

Fig. I.3, están ligados a la circulación atmosférica y mantienen las mismas características sobre grandes extensiones de terreno.

El viento sinóptico sopla prácticamente en la horizontal, lo que permite esquematizar su movimiento por un vector orientado en el sentido hacia el cual sopla y cuyo origen está situado en el lugar de observación.

Los vientos regionales están regidos también por desplazamientos a la escala sinóptica de las masas de aire, (que es más fina y precisa que la circulación general de Hadley).

Sus características vienen determinadas en función de situaciones meteorológicas dadas y muy precisas, como son la configuración isobárica y posición de los frentes, teniendo en cuenta también para cualquier lugar, tanto las condiciones geográficas regionales, como las locales (relieves, cotas, etc.), Fig. I.4.

La dirección del viento a nivel del suelo, medida generalmente a algunos metros sobre el mismo, está fuertemente influenciada por la situación topográfica del lugar considerado.

La frecuencia de las direcciones no es siempre una característica general en consonancia con la situación isobárica media como puede ser la posición respectiva media de los anticiclones y de las depresiones en el transcurso de los años; los vientos particulares y locales son la prueba.

BRISAS.-

Una aplicación del axioma anterior es la justificación del movimiento del aire tierramar en las costas, o tierra-agua en los lagos durante el día y la noche.

Fig. I.4. En las faldas de las montañas el aire se calienta durante el día y se va hacia las alturas, mientras que en la noche el aire frío, más pesado, baja hacia los valles.

Fig. I.5. Los movimientos característicos del aire (tierra-mar) en las costas o (tierra-agua) en los lagos durante el día y la noche dan lugar a las brisas.

El viento diurno o brisa marina, es debido a un descenso hacia la tierra del gradiente de presión barométrica, como consecuencia del calentamiento diurno de la capa inferior del aire que está en contacto con la tierra; como la superficie del mar adyacente no se calienta con tanta intensidad, permanece relativamente más fría.

                                                  

Fig. I.4.- Esquema general de un viento particular tierra-mar y viceversa (brisas)

                                           

                                                                                  Vientos de valles y montañas

                                          

                                                                                           Brisas de mar

                                                                Fig. I.5.- Vientos particulares y locales

En respuesta al gradiente de presión local, el aire se dirige hacia la tierra a baja altura.

La brisa marina es relativamente fría y proporciona un agradable alivio en una estrecha franja de la zona costera en las calurosas tardes del verano.

Por la noche se invierte el gradiente de temperatura debido al más rápido enfriamiento de la superficie del terreno; el gradiente de presión es ahora de la tierra hacia el mar, motivando un flujo de aire hacia el océano (la brisa terrestre).

Las condiciones locales influyen considerablemente en el potencial eólico de una zona y puede suceder que dos lugares muy próximos tengan una gran diferencia de condiciones eólicas.

Los valles y las zonas entre dos montañas afectan enormemente al citado potencial al aumentar considerablemente la acción del viento, que varía notablemente con la altura.

Esta variación es consecuencia de la capa límite que se produce en el contacto de los fluidos viscosos con las superficies (aire y tierra).

VIENTOS CATABÁTICOS Y ANABÁTICOS.-

El viento catabático.

Fig. I.6: Es el producido por el descenso de aire fresco desde regiones elevadas o regiones más bajas, en forma de brisas, a través de laderas y valles.

                                                              

                                                                                Fig..6.- Viento catabático

Este tipo de viento presenta poca relación con las isobaras, puesto que viene regido principalmente por la dirección de los valles a través de los cuales desciende.

El viento anabático:

Es el que presenta una componente vertical ascendente, siendo el término opuesto a catabático.

FOHN.-

El föhn es un viento fuerte, seco y cálido, que se produce en ocasiones en la ladera de sotavento (contraria a la que sopla el viento) de los sistemas montañosos.

Fig. I.7; un föhn fuerte se presenta precedido por un sistema de bajas presiones que avanza ocasionando fuertes vientos en la troposfera media y alta.

                                                               

Cuando este sistema se acerca a una montaña, el aire sube por la ladera de barlovento, enfriándose por debajo de la temperatura de condensación, formando nubes que se mantienen adosadas a las cimas de las montañas, provocando precipitaciones, por lo que el contenido de humedad del aire baja y así el aire que desciende por sotavento es seco, calentándose en el descenso a razón de10°C por Km.

                                 

                                        Fig. I.8.- Influencia de obstáculos topográficos sobre la velocidad del viento.

También influye grandemente en la velocidad del viento la forma del relieve de la superficie de la tierra por donde discurre la corriente.

Superficies de pendientes suaves y desnudas de obstáculos, son los mejores lugares de potencial eólico, puesto que se van juntando las líneas de corriente del fluido y hacen que su velocidad aumente. Fig. I.8.

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.-