Energía EólicaGenerar Electricidad con el Viento
Heinrich BergHubert Salas Coronel
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Energías Renovables
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Energía Eólica
Capacidad instalada al nivel mundial
Energía Eólica
El Viento se usa desde 5000 añosMolinos de viento
Moler granos Bombear agua Maquinas simples
Veleros
Energía Eólica
Desarrollo de Molinos
Bombear Agua – ‘Western Mill’ (Daniel Halladay, 1853)
Generar electricidadJames Blyth 1887Charles Brush 1887
Poul la Cour 1891
Aerogenerador de Charles Brush
Energía Eólica
Poul la Cour -> Johannes Juul -> Turbinas modernas
Energía Eólica
Turbina Darrieus Turbina Savonius
Energía Eólica
Eficiencia de Aerogeneradores
Ley de Betz (1929) max: 59.3%
Energía Eólica
Tipos de aerogeneradores
Eje Horizontal (HAWT)– Eficiencia max: 53%
Eje Vertical (VAWT)Darrieus (1931) – Efficiencia max: ∼40%Savonius (1922) - Eficiencia max: ∼20%
Energía Eólica
Potencia del Viento
Area del Rotor (A)
Densidad del Aire (ρ)
Velocidad del Viento (V)
Potencia del Viento = ½ρAV3
Energía Eólica
1. Area (A)
Enercon 126: Potencia 7.5MW, Diametro Rotor 127m, Altura 198m (Precio: 11 Mio. €)
A = π r2
Potencia del Viento = ½ρAV3
Energía Eólica
2. Densidad del Aire
Altura afecta la potencia
Potencia del Viento = ½ρAV3
Energía Eólica
3. Velocidad del Viento
Influye con la tercer potencia!
(E = ½mv2)
Potencia del Viento = ½ρAV3
Energía Eólica
Potencia de una Turbina en Relación a la Velocidad del Viento
Energía Eólica
Distribución de la Velocidad del Viento
(Curva de Weibull)
Energía Eólica
Distribución del Viento y Curva de Potencia
Energía Eólica
Los Vientos del Pacífico
Alta Presión en el Pacífico
Viento constante en la costa
Energía Eólica
Los Vientos del PerúMapa eólico a 100m del suelo – velocidad promedia
Velocidad alta en la cosa
Velocidad alta en la alta montaña hasta 9m/s (=36 km/h)
Potencia en la altura menor
Fuera de la costa el viento no es constante!
Energía Eólica
Alto!
Libre de obstaculos
Donde instalar la turbina?
Energía Eólica
Microturbinas – pequeños Aerogeneradores
Donde no hay red – tipo ‘Isla’
Energía Eólica
Consideraciones sobre pequeños aerogeneradores
Precio Impredecibilidad Mantenimiento y reparaciones Confiabilidad Eficiencia Ruidos y vibraciones Falsas promesas Otras problemas
Energía Eólica
Black 300
Curva de potencia
Energía Eólica
Microturbinas comparadas
Energía Eólica
Pasos para su aerogenerador
Cantidad de energía necesaria en W/h por día
Disponibilidad de velocidad (y energía) de viento en el mejor sitio posible Velocidad de viento (promedio diario) Continuidad de viento (cuantas horas sopla a que velocidad?)
Seleccionar el aerogenerador apropiado Necesidad de energía Producción de energía en el rango de la velocidad del viento en su lugar No olvidar las perdidas del sistema! No olvidar la torre Relación Costos/Energía producida sobre el tiempo Calidad, mantenimiento, vida, disponibilidad de repuestos
Seleccionar tipo y cantidad de baterías Cuanto tiempo sin viento? Qué profundidad de descarga (50% max.) Calidad/precio tomando los años de vida a esperar
Energía Eólica
Gracias