Guía
para el programa de cálculo del abrigo
Incluso si usted
no tiene un navegador Netscape 3 ó Internet Explorer 4
esta página le proporcionará una gran cantidad
de información útil sobre cómo afectan los
obstáculos a la energía del viento.
El programa le proporcionará rápidamente los
resultados a la altura del buje a la distancia del obstáculo
que usted especifique. Si utiliza la aplicación de dibujo,
su ordenador le calculará también 620 puntos de
medida diferentes a diferentes alturas y distancias al obstáculo.
Altura de
buje de la turbina
A mayor altura sobre la parte superior del obstáculo
menor será el abrigo. Sin embargo, el abrigo puede extenderse
hasta una altura cinco veces superior a la del obstáculo
a una cierta distancia.
Si la altura del obstáculo es superior
a la mitad de la altura de buje de la turbina los resultados
son más inciertos, porque la geometría detallada
del obstáculo (p.ej. diferentes inclinaciones del tejado
del edificio) afectará al resultado. En ese caso el programa
pondrá un aviso en la celda de texto bajo los resultados.
Distancia
entre el obstáculo y la turbina
La distancia entre el obstáculo y la turbina
es muy importante para el efecto de resguardo. En general el
efecto del resguardo disminuirá conforme nos alejemos
del obstáculo, tal y como un penacho de humo se diluye
al alejarse de la chimenea. En un terreno con una rugosidad muy
baja (p. ej. la superficie del agua) el efecto de los obstáculos
(p. ej. una isla) puede medirse hasta 20 km más allá
del obstáculo.
Si la distancia entre la turbina y el obstáculo
es inferior a una longitud igual a cinco veces la altura del
obstáculo los resultados son más inciertos, porque
dependerán de la geometría exacta del obstáculo.
En ese caso el programa pondrá un aviso en la celda de
texto bajo los resultados.
Longitud
de rugosidad o clase de rugosidad
La rugosidad del terreno
entre el obstáculo y la turbina eólica tiene una
gran influencia sobre en que proporción vaya a ser sentido
el efecto resguardante. Un terreno de baja rugosidad permitirá
al viento pasar por fuera del obstáculo para mezclarse
más fácilmente con la estela
tras el obstáculo, lo que hace que la sombra del viento
sea relativamente menos importante.
Al principio puede ser un poco confuso considerar
la rugosidad del terreno y los obstáculos individuales
al mismo tiempo. Un buen sistema es considerar individualmente
los obstáculos que están a menos de 1000 m del
aerogenerador en las direcciones del viento dominante. El resto
se considerarán como cambios en la rugosidad del terreno.
Altura
del obstáculo
Cuanto más alto sea el obstáculo mayor
será el abrigo.
Tal y como dijimos antes, si la turbina está
a una distancia menor de cinco veces la altura del obstáculo,
o el obstáculo es más alto que la mitad
de la altura del buje, los resultado serán más
inciertos, porque dependerán de la geometría exacta
del obstáculo. En ese caso el programa pondrá un
aviso en la celda de texto bajo los resultados.
Anchura
del obstáculo
El modelo de cálculo del obstáculo trabaja
considerando que los obstáculos son infinitamente largos
y que están situados en ángulo recto (perpendiculares)
respecto a la dirección del viento.
Un objeto muy estrecho proyectará
una sombra del viento mucho más pequeña que uno
ancho. Por razones prácticas adoptamos un estudio del
horizonte dividido en 12 sectores de 30° cada uno alrededor
de la turbina.
En la parte inferior del dibujo de la derecha del programa
de cálculo del abrigo se muestra (en escalones
del 10 por ciento) cuanto espacio ocupa el obstáculo en
una determinada sección de 30°. La anchura del obstáculo
puede modificarse en escalones del 10 por ciento haciendo click
en los cuadrados de la parte inferior del gráfico.
También puede teclear directamente
la longitud exacta del obstáculo (vista desde la turbina
eólica), o bien introducir el porcentaje de anchura
del sector que ocupa el objeto.
Porosidad
= 0% = 30% = 50% = 70%
Un árbol sin hojas frenará el viento mucho menos
que un edificio. Los árboles con un espeso follaje tendrán
un efecto de frenado intermedio. En general, la sombra del viento
será proporcional a (uno menos la porosidad del obstáculo).
La porosidad
de un obstáculo es una indicación porcentual de
como de abierto está un obstáculo, es decir, de
con que facilidad puede el viento pasar a través de él.
Obviamente un edificio tiene una porosidad nula. Un grupo de
edificios con algo de espacio entre ellos tendrá una porosidad
igual a (área del espacio abierto) dividida por (el área
total de ambos edificios más la del espacio abierto entre
ellos, visto desde el aerogenerador).
Puede introducir la porosidad directamente
en el programa, bien seleccionando uno de los botones con los
símbolos mostrados arriba o bien utilizando el
menú de valores sugeridos para diferentes objetos.
Botones
de control
Aceptar calcula su última entrada. Puede usar
el tabulador o en lugar de eso simplemente hacer click
fuera del campo que cambia.
Dibujar la velocidad del viento proporciona
un gráfico y una tabla del porcentaje de velocidad del
viento que queda a un número de alturas y distancias hasta
1,5 veces la altura y la distancia del buje de su turbina eólica.
La torre de la turbina se muestra en amarillo. Los cálculos
son bastante complejos, por lo que deberá ser paciente
si su ordenador es lento.
Dibujar la energía del viento proporciona
un gráfico y una tabla del porcentaje de energía
del viento que queda a un número de alturas y distancias
hasta 1.5 veces la altura y la distancia del buje de su aerogenerador.
La torre de la turbina se muestra en amarillo. Los cálculos
son bastante complejos, por lo que deberá tener paciencia
si su ordenador es lento.
Dibujar el perfil de velocidades proporciona
un dibujo del perfil de velocidades a diferentes alturas hasta
100 metros a la distancia donde ha colocado su turbina. En la
curva roja puede ver directamente como cae la velocidad del viento
por la acción de los obstáculos. Puede introducir
la velocidad del viento que desee para la altura del buje (la
forma del dibujo seguirá siendo la misma, debido
a que los obstáculos causan un cambio relativo
en la velocidad del viento). La curva corresponde a las dibujadas
por el programa de cálculo
de la velocidad del viento.
Resultados
En la línea de resultados del programa se indica
cuál será el porcentaje de disminución de
la velocidad del viento debido a la presencia del obstáculo.
Puede trazar el cambio en las velocidades del viento para un
número de alturas y distancias hasta 1.5 veces su distancia
y altura seleccionando el botón dibujar la velocidad
del viento.
(Si está trabajando
con una distribución de Weibull
determinada que describe el viento en ese sector particular,
el cambio de la velocidad del viento corresponde a un cambio
de factor de escala A. Si usa los resultados de esos cálculos
para hallar una distribución de Weibull, puede simplemente
ajustar el factor de escala A con ese cambio. El parámetro
de forma, k, permanece constante. La distribución de Weibull
aparecerá más tarde en esta visita guiada, cuando
veamos cómo hallar la producción de energía
de un aerogenerador).
En la línea de resultados también
se indica la pérdida de energía del viento debida
a la presencia del obstáculo. Puede trazar el cambio en
la energía del viento para un número de alturas
y distancias hasta 1,5 veces su distancia y altura seleccionando
el botón Dibujar la energía del viento.
Cálculo
de obstáculos más complejos
Los obstáculos pueden no ser perpendiculares
a la bisectriz del sector, y puede haber varias filas de obstáculos.
Aunque puede seguir utilizando el programa, probablemente desee
utilizar un programa de cálculo eólico profesional,
como WindPro® ó
WAsP®, para tratar
sus datos en estos casos.
Los métodos usados
en el programa de cálculo eólico están basados
en el Atlas Eólico Europeo. Sin embargo, si lee el capítulo
8 de dicho atlas se dará cuenta de que hay un errata en
la fórmula 8.25.
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