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Datos
del aerogenerador
Esta sección del programa le permite especificar la potencia
nominal del generador principal, el diámetro del rotor,
la velocidad de conexión
y la velocidad de corte
y la altura de buje de su máquina. Al final de la página
podrá entonces identificar la curva de potencia de su
máquina.
Sin embargo, es mucho más fácil
utilizar el primer menú desplegable, que le permitirá
introducir las especificaciones del aerogenerador utilizando
una tabla incorporada de datos de aerogeneradores daneses típicos.
En el formulario ya hemos introducido por usted los datos correspondientes
a una típica máquina de 600 kW, pero también
puede experimentar mirando otras máquinas.
El segundo menú desplegable le permitirá
elegir entre las alturas de buje disponibles para la máquina
que usted ha elegido. Si lo desea, también puede introducir
usted mismo una altura de buje.
Pruebe un poco con diferentes alturas de
buje y vea como varía la energía disponible. El
efecto es particularmente notable en máquinas emplazadas
en un terreno con una clase de rugosidad alta (puede cambiar
la clase de rugosidad en los datos de la distribución
del viento para verlo por usted mismo).
Si modifica las especificaciones de la máquina
estándar, el texto del primer menú desplegable
cambia a ejemplo del usuario, para indicarle que no está
trabajando con una máquina estándar. Es seguro
jugar con todas las variables, aunque no tiene mucho sentido
cambiar el tamaño del generador o el diámetro del
rotor de una máquina estándar, a menos que cambie
también la curva de potencia. Sólo se utiliza el
diámetro del rotor para mostrar la potencia de entrada
y para calcular el rendimiento de la máquina (en términos
del coeficiente de energía). La potencia
nominal se utiliza únicamente para calcular el factor
de carga.
Curva
de potencia del aerogenerador
Por razones prácticas (ver al mismo tiempo los datos de
entrada y los resultados) hemos situado el listado de los datos
de la curva de potencia del aerogenerador
al final de la página. Puede utilizar este área
para especificar una turbina que no esté incluida en la
tabla adjunta. El único requerimiento es que las velocidades
del viento están ordenadas secuencialmente en sentido
ascendente (o descendente).
El programa aproxima la curva de potencia
con una línea recta entre cada dos puntos consecutivos
que no tienen valor nulo para la potencia disponible.
Nota: El programa sólo usa
velocidades de viento de hasta 40 m/s en sus cálculos
de clima eólico, por lo que no se moleste en máquinas
fantásticas que trabajan por encima de los 30 m/s.
Botones
de control
Calcular recalcula los resultados del formulario.
Para activar el programa también puede hacer click en
cualquier otro lugar o usar el tabulador después de haber
introducido los datos. Observe que si usted cambia la curva de
potencia, el programa no recalculará sus datos hasta que
haga click en calcular o cambie algún otro dato.
Borrar datos vuelve a introducir los
datos del ejemplo del usuario que inicialmente aparecían
en su pantalla.
Densidad de potencia dibuja el gráfico de la densidad de potencia
para este emplazamiento y máquina en una ventana aparte.
Curva de potencia dibuja la curva
de potencia para la máquina que usted ha elegido en
una ventana aparte.
Coeficiente de energía dibuja
el coeficiente de energía, es decir,
la eficiencia de la máquina a diferentes velocidades de
viento.
Resultados
de la potencia de entrada en el emplazamiento
Potencia de entrada por metro cuadrado de área
del rotor muestra la cantidad de energía en el viento
que teóricamente pasaría a través de un
círculo conteniendo al área del rotor, en el caso
de que el rotor no estuviese (en realidad, parte del flujo de
aire será desviado fuera del área del rotor debido
al área de altas presiones en la parte de delante del
rotor).
Máxima potencia de entrada a x
m/s muestra a qué velocidad del viento se alcanzará
la máxima contribución a la potencia total disponible.
Dicho valor suele ser mucho más alto que la velocidad
del viento promedio (ver la página sobre la función
densidad de potencia).
velocidad media del viento a la altura
del buje muestra cómo el programa recalcula los datos
del viento a la altura de buje exacta. Si ha especificado una
altura de buje diferente de aquélla a la que las mediciones
fueron tomadas, el programa recalculará automáticamente
todas las velocidades en la distribución de Weibull de
acuerdo con la clase de rugosidad (longitud de rugosidad) que
haya especificado.
Resultados
de potencia disponible del aerogenerador
Potencia disponible por metro cuadrado de área
del rotor nos indica cuánta de la potencia de entrada
por metro cuadrado será convertida en energía.
Generalmente, encontrará que construir una máquina
para usar el 30 por ciento de la potencia disponible resulta
rentable (observe que el valor de la potencia de entrada del
emplazamiento incluye la potencia para velocidades del viento
fuera del rango de velocidades de conexión/corte, por
lo que no podrá dividir por ese valor para obtener el
coeficiente de energía promedio).
Energía disponible por metro cuadrado
de área del rotor por año, es simplemente la
potencia disponible media por metro cuadrado del área
del rotor multiplicado por el número de horas en un año.
Energía
disponible en kWh por año, indica cuánta energía
eléctrica producirá el aerogenerador en un año
promedio. Esta es probablemente la cifra que más va a
interesarle al propietario del aerogenerador. Sin embargo, cuando
el propietario considere esta cifra, también deberá
tener el cuenta el precio de la máquina, su fiabilidad
y el coste de operación y de mantenimiento. Volveremos
sobre estas cuestiones en la sección la
economía en la energía eólica.
La energía disponible anual calculada
aquí puede ser ligeramente diferente de las cifras reales
proporcionadas por el fabricante. En particular, esto es lo que
ocurre cuando se varía la densidad del aire. En ese caso
el fabricante calculará diferentes curvas de potencia
para cada densidad del aire. La razón es que con una turbina
regulada por variación
del ángulo de paso ("pitch controlled"),
el mecanismo de cambio del ángulo de paso modificará
automáticamente el ángulo de paso de la pala al
variar la densidad del aire, mientras que en una turbina con
regulación
por pérdida aerodinámica ("stall regulation")
el fabricante fijará un ángulo de paso ligeramente
diferente dependiendo de la densidad promedio del aire local.
Este programa puede estar hasta un 3,6 % por debajo del valor
correcto proporcionado por el fabricante, para bajas densidades
del aire, y hasta un 1,6 % por encima, para altas densidades
del aire.
Factor de carga indica
en que proporción la turbina usa la capacidad nominal
de su (principal) generador. Puede leer más en la página
sobre energía anual disponible
en un aerogenerador.
Nota 1: Asegúrese de que está utilizando
la misma altura de buje, si desea comparar el funcionamiento
de dos máquinas con el mismo diámetro de rotor.
Nota 2: Si desea comparar dos máquinas
con diferentes diámetros de rotor, deberá fijarse
en la energía disponible por metro cuadrado de área
de rotor ( y seguir usando la misma altura de buje).
Nota 3: Generalmente, las máquinas
para vientos bajos (gran diámetro del rotor en relación
con el tamaño del generador) funcionarán mal en
emplazamientos de fuertes vientos, y viceversa. La mayoría
de las máquinas para vientos bajos no están diseñadas
para ser utilizadas en áreas de fuertes ráfagas
de viento.
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