ENERGIA EOLICA

Viabilidad en el aprovechamiento de la energía eólica con el fin de producir energía eléctrica, mediante el uso de un aerogenerador en el municipio de Montería Colombia

Coy Pertuz Manuel Mario1, Lopez Lopez David2, Ramos Pérez Salim3

Resumen

Al considerar la destrucción del medio ambiente, y el alto costo económico que demandan los tipos de energía convencionales y el mal uso de los recursos naturales que se han utilizado a través del tiempo; es necesario reconocer la importancia de nuevas alternativas que fomenten, a través de sistemas que emplean recursos renovables (limpios, económicos e inagotables), la preservación de estos recursos y mejoramiento de la calidad de vida de las personas. Teniendo en cuenta todo esto podemos pensar en aprovechar la energía contenida en el viento mediante el uso de aerogeneradores y así contribuir el eso sustentable de energías alternativas, como una importante opción con miras a reducir los problemas ambientales, energéticos y económicos.

Palabras claves: Aerogenerador, Energía eólica, Viabilidad, TEP

Abstract

When considering the destruction of the environment, and the high cost demanded by conventional energy types and misuse of natural resources that have been used over time, we must recognize the importance of new alternatives to promote, throughsystems that use renewable resources (clean, cheap and inexhaustible), the preservation of these resources and improving the quality of life of people. Given this we think to harness the energy contained in wind turbines using it and contribute the sustainable alternative energy as an important option to reduce environmental problems, energy and economic.

Keywords: Wind Turbine, wind energy, TOE.

1. Introducción

El viento es un movimiento del aire desde áreas de presión más altas, hacia áreas de baja presión. Estas diferencias de presión son causadas por diferencias de temperaturas.

Generalmente, las temperaturas más frías desarrollan presiones más altas, debido al aire fresco que se desplaza en dirección a la superficie de La Tierra. Las bajas presiones se forman por el aire caliente que se irradia desde la superficie terrestre. En resumen, el viento se produce al existir una variación de temperatura entre dos puntos.

La existencia de viento pone a nuestro alcance una energía totalmente renovable, la energía eólica, aunque siempre estaremos a merced de su variabilidad. La energía cinética del viento puede transformarse en energía útil, tanto mecánica como eléctrica.

La energía eólica es de las más antiguas empleadas por el hombre. En sus inicios el viento solamente era utilizado para ser transformado en energía mecánica, tales como extracción de agua o en molinos de harina. Hoy día su aplicación más extendida es la generación de electricidad, ya que ésta puede ser fácilmente distribuida y empleada en la mayoría de fines.

Energía del viento.

Existen tres componentes del viento que determinan su energía disponible, estos son: la velocidad y dirección del viento, sus característicasy, en menor grado, la densidad del aire.

La potencia eólica disponible es proporcional al cubo de la velocidad del viento. Un incremento de velocidad de viento en 1 m/s, por ejemplo de 5 a 6 m/s, representa un aumento sustancial en potencia: 53 = 125 contra 63 = 216 (73 % de incremento). Así mismo si la velocidad del viento se duplica, la potencia disponible se incrementa en ocho veces. Es por esto, que lugares con altos niveles de velocidad de viento son preferidos para la evaluación sistemática del recurso, como para el emplazamiento de Sistemas de Conversión de Energía Eólica (SCEE).

Potencia de una maquina eólica.

La potencia eólica ideal de un aerogenerador la podemos calcular, siendo la densidad de aire constante, de la siguiente forma (potencia máxima teórica Bezt)[2],

P_max=8/9(1/2 ρAv^3)

Según la eficiencia del aerogenerador la formula será:

P=1/2 ρAv^3 η

Siendo P la potencia útil, ρ la densidad del aire, A el área de barrido del aerogenerador, v la velocidad promedio del viento y η la eficiencia.

Área de estudio.

El aprovechamiento de la energía eólica abarcara el municipio de Montería, partiremos de la velocidad media del viento que esté presente, la cual arrojara la potencia para dicha velocidad en un área de 10 Km2 a partir del punto del punto de medición.

La velocidad media del viento en montería en las coordenadas (lat 8o48´N, Long 75o52´W) a 50m de altura es de 2,99 m⁄s, datos obtenidos a partir de NASA SURFACE METEOROLOGY, dado que el aerogenerador seleccionado tiene 30m de altura, la ubicación de este se realizará a aproximadamente 20m de altura, con el fin de utilizar los datos que mayor potencia generen.

Selección del aerogenerador.

Con esta velocidad promedio, se procedió a la selección del aerogenerador, el cual se escogió teniendo en cuenta que a tal velocidad produjera la máxima potencia posible, el H 30KW de la empresa Wattnier (España) es el que mas cumplía los requisitos deseados.

2. Datos

Tabla No 1. Velocidad promedio del viento a 50m de altura en montería (Córdoba Colombia)[1]

Lat 8.48N

Long 75.52W Ene. Feb. Mar. Abril

10 años de prom. 3.63 3.63 3.43 2.92

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