|
|
Guía
del programa de cálculo de la sombra proyectada por un
aerogenerador
El programa de cálculo de la página siguiente
le permite simular las sombras de un aerogenerador sobre un paisaje
horizontal y plano a cualquier minuto, hora, día, mes
o año en cualquier parte del globo.
Aviso
Los
grandes dibujos se tomarán su tiempo (y mucha RAM)
Si desea calcular sombras durante un año completo,
le puede costar a su ordenador desde 20 minutos hasta un par
de horas, o más, dependiendo de la velocidad de su navegador
y de su máquina, y de cómo de buena sea la resolución
de su mapa y el tiempo de resolución que elija. Una buena
resolución de mapa (menos de 3 pixels por cuadrado) o
una gran área de trazado aumenta de forma significativa
el tiempo de cálculo y la cantidad de RAM requerida por
su ordenador.
¿Qué
navegador utilizar?
El programa de cálculo de la sombra es extremadamente
potente, pero utiliza mucha capacidad de computación.
Si
utiliza Internet Explorer
4 para este programa, asegúrese de que ha habilitado
el compilador Just-in-Time de Microsoft para JavaScript, dado
que es mucho más rápido. Internet Explorer también
le permitirá leer el número de minutos de sombra
en cualquier lugar moviendo el cursor del ratón alrededor
de la pantalla, si selecciona esta opción en su equipo.
Netscape 4 también
funcionará, y ocasionalmente es más rápido
que IE4 (aunque raras veces) en algunas plataformas.
Desafortunadamente, parece ser que los navegadores
Netscape para Macintosh hasta la versión 4.05 tienen un
fallo, y es que no hacen la "recogida de basuras" (limpieza
de las variables que ya no se utilizan) de forma correcta. Esto
implica que el programa se ejecutará cada vez más
lentamente, hasta que salga del navegador. Sin embargo, Netscape
tiene una ventaja: puede dejar el programa ejecutándose
en segundo plano mientras usted realiza alguna otra tarea (la
versión 4.06 parece ser segura, y más rápida
que sus predecesores).
Netscape
3 es bastante rápido, aunque puede tener fácilmente
un desborde de pila y hacer que caiga el sistema, si utiliza
cuadrados de mucho menos de 25 pixels. Netscape 3 también
para y le pregunta si quiere continuar cada vez que se han completado
un millón de iteraciones (es decir, pasos de cálculo
repetidos). Dado que para cada mes hacen falta alrededor de 5
millones de iteraciones, tendrá que estar sin hacer nada
y hacer click en "Sí" unas cuantas veces. Por
supuesto, la solución es mejorarlo.
Colorear
el dibujo
Los colores grises de su dibujo son seleccionados
de forma automática por el programa, por lo que las zonas
más afectadas por la sombra aparecen en negro puro, mientras
que las menos afectadas aparecen en blanco, independientemente
de si está ejecutando el programa para un minuto o para
un año. Las áreas no afectadas permanecen en verde.
Configuración
de la pantalla
Si dispone de una pantalla con millones de colores,
encontrará que las sombras grises varían muy suavemente
a través de la pantalla. Si desea poder ver las diferentes
"bandas" de valores de minutos de sombra, tal y como
hemos hecho en nuestras imágenes de este sitio web, configure
su monitor para miles de colores, o incluso para 256 colores.
Puede
guardar sus mapas de sombra
Si ha generado un mapa de sombra que quiere mirar
más tarde, o compararlo con otro mapa, puede guardar la
página (p.ej. en su escritorio), simplemente como cualquier
otra página web en formato HTML, si está utilizando
Internet Explorer 4. Simplemente seleccione Guardar en
su menú de archivos (y fíjese dónde lo guarda
y que nombre le da).
Leer
el número de minutos de sombra en cada celda
Si tiene un navegador Internet Explorer 4, y deja
activada está opción mientras se genera el mapa,
podrá hacer una lectura directa (en la línea de
estado de su navegador) del número de minutos durante
los que puede haber sombras en cada celda moviendo el cursor
alrededor del mapa de sombra.
Puede
recolorear su resultado
El dibujo utiliza diversos colores estándar,
que parecen lógicos en una pantalla de color. Sin embargo,
estos colores pueden no ser los óptimos si desea imprimir
el resultado en una impresora en blanco y negro. Así pues,
hemos incluido una opción que le permite cambiar el esquema
de color sin tener que volver hacer los largos cálculos:
puede utilizar un color particular en una "zona de sombra"
alrededor de la turbina. Si utiliza un mapa de muy alta resolución,
le puede llevar varios minutos a su programa hacer la recoloración
(para esto IE4 es más lento que Netscape 4).
Pintar
su zona de sombra
Puede modificar su dibujo para ver cualquier zona
con un cierto número mínimo de minutos de sombra
en un determinado color. Sin embargo, sepa que con un mapa de
muy alta resolución le llevará varios minutos completar
el proceso.
Otro
uso del programa
De paso decir que este programa de cálculo
es muy útil para fotógrafos que desean saber dónde
esta el sol, antes de salir a tomar una fotografía de
su motivo favorito en condiciones de iluminación ideales
(por supuesto, nosotros ya lo hemos probado al fotografiar aerogeneradores).
También puede utilizarlo si desea saber cómo situar
una terraza en su jardín (independientemente de si quiere
sol o sombra).
Localización
Puede especificar la localización de su turbina,
bien sea utilizando el menú desplegable, que le proporciona
la longitud y la latitud de diversas ciudades alrededor del globo,
o bien introducir directamente la longitud y la latitud en grados
y minutos, junto con su huso horario.
Huso horario
El huso horario se incluye automáticamente
si utiliza el menú desplegable con los nombres de las
ciudades. Puede introducir su huso horario relativo al GMT (hora
del meridiano de Greenwich) de los menús desplegables
o introducir el huso horario estándar, es decir, la longitud
relativa a Greenwich que su sistema horario local utiliza como
referencia, que es generalmente un múltiplo de 15 grados,
correspondientes a una diferencia de tiempo de una hora (la India
y unos pocos lugares más tienen un huso horario múltiplo
de 7,5 grados, es decir, de media hora).
Tiempo
Puede introducir la fecha y la hora para ver cuando
se producirán la salida y la puesta de sol, además
de la dirección actual de la luz proveniente del sol.
Aerogenerador
Introduzca la altura del buje y el diámetro
del rotor. Una altura de buje típica para un aerogenerador
de 600-750 kW es de 45 a 60 m, y un diámetro de rotor
típico de 43 a 48 m (puede encontrar valores típicos
de alturas de buje y diámetros de rotor utilizando el
menú desplegable de turbinas del programa
de cálculo de la potencia de un aerogenerador).
Si
desea estudiar las sombras en zonas que están por debajo
de la base del aerogenerador, puede hacer trampa y aumentar la
altura de buje de la turbina. Y a la inversa, puede disminuir
la altura de buje de la turbina si desea estudiar áreas
que están por encima de la base de la turbina.
Si
introduce un diámetro de rotor de, digamos, 0'5 puede
utilizar el programa para estudiar el comportamiento de la sombra
del extremo de un mástil, o de la esquina de un edificio
(o utilizarlo para construir su propio reloj de sol).
Dibujo
de la sombra
Puede especificar el intervalo de tiempo durante el
cual desea calcular las imágenes de la sombra. Puede seleccionar
un minuto, una hora, un día, un mes o un año.
Puede
configurar el área de dibujo para adaptarla al
tamaño de su pantalla (y/o a su papel de impresión).
Si tiene la suficiente RAM (y tiempo) puede incluso especificar
un mapa más grande que su pantalla. El tamaño por
defecto se imprime bien en un papel de tamaño A4 en formato
apaisado.
El parámetro de resolución determina el
área cubierta por cada cuadrado de 3-25 pixels. Le recomendamos
que para tener un dibujo decente deje que cada cuadrado sólo
represente menos de la mitad de un diámetro de rotor.
O incluso mejor, puede configurarlo para que se ajuste a la resolución
de su mapa, e imprimirlo en una hoja de acetato, para utilizarlo
como capa superpuesta a un mapa de una futura localización
de un aerogenerador (un pixel impreso equivale a 1/72 pulgadas
(1 pulgada = 2,54 cm)).
La
longitud del intervalo en minutos determinas cuántas
imágenes del rotor proyectará el programa sobre
la superficie del suelo. La longitud del intervalo de 4 minutos
por defecto corresponde al azimut solar cambiando en promedio
un grado entre cada simulación. Puede ahorrar tiempo de
procesamiento si elige una longitud del intervalo más
larga. Para una simulación de un mes o de un año
los resultados no suelen verse muy afectados utilizando intervalos
de 8 minutos (y es 8 veces más rápido que si utilizamos
intervalos de 1 minuto). Si la imagen de la sombra no es uniforme
(o si es asimétrica en la dirección este-oeste
incluso si no está utilizando una dirección de
rotor fija o una rosa de los vientos), su longitud de intervalo
puede que sea demasiado grande. Si dobla la longitud del intervalo,
el programa considera que la sombra del rotor permanece el doble
de tiempo en el mismo lugar, es decir, para cada imagen del rotor
proyectada sobre el suelo añade la longitud del intervalo
a un contador de sombras para ese área en particular.
Puede
elegir una dirección de rotor aleatoria (por defecto),
lo que significa que el rotor puede estar orientado en cualquier
dirección (azimut aleatorio), o bien elegir el caso
más desfavorable, en el que el rotor siempre está
de cara al sol.
Puede elegir un ángulo de azimut del rotor fijo
desde -90 a 90 grados. El ángulo se mide respecto
al sur, y el ángulo solar es positivo antes del mediodía,
independientemente del hemisferio. 0 significa que el viento
viene del sur o del norte. El sudeste/noroeste equivale a 45
grados en el hemisferio norte, y -45 grados en el hemisferio
sur. El este/oeste es 90 ó -90 grados. Para ayudarle
a elegir el ángulo correcto utilice el menú desplegable.
Finalmente, puede elegir introducir la rosa de los vientos
con una distribución de frecuencias de sus direcciones
de viento. Dado que un aerogenerador con un tipo de hélice
normal es simétrico respecto a su plano del rotor, debería
sumar los porcentajes para el norte y el sur, y así sucesivamente
en cada una de sus direcciones. El programa acepta 8, 12 y 16
direcciones de la brújula, lo que significa que especifica
4, 6 u 8 porcentajes. El programa vigila que la suma sea exactamente
100, antes de querer hacer la simulación. Por favor, observe
que las rosas de los vientos se especifican con el norte como
cero grados, y que los grados están dados en la dirección
de las agujas del reloj (dirección hacia atrás).
Debe
especificar la fracción de horas del día en
las que la turbina estará girando. 0,75 es una fracción
típica. El resultado básico en términos
de minutos de sombra se multiplica por esta fracción.
Debe especificar la fracción de horas del día
con insolación. El resultado básico en términos
de minutos de sombra se multiplica por esta fracción.
Si
tiene estadísticas exactas sobre el número de horas
mensuales de insolación puede, en lugar de eso, utilizar
ese dato en sus cálculos, rellenando la tabla de insolación
de la parte inferior de la tabla. En ese caso el programa utilizará
los datos de la tabla para cada mes en lugar del promedio. Hemos
incluido datos de insolación para 3 localizaciones en
Dinamarca (selecciónelas del menú desplegable).
Si dispone de datos mensuales para su localización que
sean fiables, por favor envíenos un e-mail (indicando
la fuente) para que podamos incluirlos en el menú desplegable
de ciudades. Acuérdese de revisar la celda donde dice
si quiere utilizar la tabla para sus cálculos. (Un truco
inteligente: si desea ver el dibujo de las sombras, por ejemplo
únicamente para junio, julio y agosto, puede introducir
los porcentajes de insolación de sólo estos tres
meses, y dejar el resto de mese a cero, y después lanzar
la simulación para un año, utilizando la tabla
de insolación).
Debe
indicar una distancia máxima al aerogenerador para
el dibujo de la sombra, dado que no suele ser relevante mirar
a distancias superiores a 7-10 diámetros de rotor o a
1000 metros como máximo.
Finalmente
puede elegir que su dibujo se muestre con sensibilidad de
lectura de sombra en el ratón (para navegadores IE4),
lo que significa que puede leer el número de minutos de
sombra en cada celda del mapa en la línea de estado de
su navegador situando el cursor del ratón en una celda
en particular. Utilizando este mecanismo aumenta la demanda de
RAM.
Salida
de sol
En este programa la hora de salida del sol se define
como el momento en que una línea recta hacia el centro
del sol pasa el horizonte en la dirección ascendente en
el día para el que ha introducido sus datos. En su periódico
local, puede encontrar que la salida del sol ha sido algunos
minutos más pronto, cuando la parte más alta del
sol alcanza el horizonte. Además, la refracción
(inclinación de la luz) en la atmósfera significa
que usted puede realmente ver el sol antes de que alcance el
horizonte. La salida del sol se dará en el horario local,
u horario de verano, si se selecciona la casilla Horario de verano.
Mediodía
El mediodía solar es cuando el sol alcanza
su punto más alto en el cielo, es decir, cuando la altitud
solar está en su máximo. El mediodía está
en horario local, u horario de verano, si se selecciona la casilla
Horario de verano.
Puesta
del sol
En este programa la hora de puesta del sol se define
como el momento en que una línea recta hacia el centro
del sol pasa el horizonte en la dirección descendente
en el día para el que ha introducido sus datos. En su
periódico local, puede encontrar que la salida del sol
ha sido algunos minutos más tarde, cuando la parte más
alta del sol alcanza el horizonte. Además, la refracción
(inclinación de la luz) en la atmósfera significa
que usted puede realmente ver el sol después de que ya
se ha ocultado tras el horizonte. La puesta del sol se dará
en el horario local, u horario de verano, si se selecciona la
casilla Horario de verano.
Declinación
La declinación es el ángulo entre el
plano ecuatorial de la tierra y la línea Tierra-Sol. Cuando la tierra está en rotación, gira
alrededor de su eje, que apunta hacia la estrella polar. Este
eje está inclinado 23,45° respecto al plano de la
órbita del sol. Así pues, el ángulo entre
el plano ecuatorial y la línea Tierra-Sol varía
entre ± 23,45° durante el año, siendo aproximadamente
cero el 21/3 y el 23/9 (equinoccios), y alcanzando sus valores
extremos el 21/6 y el 21/12 (solsticios). (Los valores exactos
varían ligeramente de un año a otro, dado que la
duración de un año es de 365,25 días).
Duración
de la salida/puesta del sol
Es el número de minutos y segundos que le cuesta
al disco solar desplazarse los 0,531° entre la parte inferior
y la superior del sol en la salida y en la puesta del sol. En
el ecuador, la salida y la puesta del sol duran poco más
de dos minutos. Conforme nos desplazamos hacia las regiones polares
la duración crece de forma significativa, particularmente
en verano, tal y como podrá comprobar si cambia la latitud.
Azimut
solar
El azimut solar es el ángulo en el plano horizontal
entre el sur y el sol en el momento de tiempo para el que ha
introducido sus datos. El ángulo es positivo antes del
mediodía, y negativo después del mediodía
(independientemente del hemisferio).
Altitud
La altitud solar es el ángulo entre el plano
horizontal y el sol.
Dirección
del sol (vector solar)
Si permanece en el centro de una turbina con su espalda
hacia el sur, y si se desplaza x unidades de longitud hacia la
derecha (este) y hacia delante (norte), y z unidades hacia arriba
(o mejor dicho - z hacia abajo), entonces una línea
recta desde su nueva posición hacia el centro de la turbina
estará apuntando directamente al sol. Los valores para
x, y, z se proporcionan en las tres celdas. |