Este documento presenta dos actividades relacionadas con el estudio del recurso eólico para la generación de energía. La primera actividad utiliza un simulador para estudiar la velocidad y dirección del viento y su impacto en la potencia de un aerogenerador. La segunda actividad propone un escenario de ciencia ficción sobre un grupo llamado "Guardianes del Viento" que mide el potencial eólico de diferentes regiones del mundo enfrentando varios desafíos. Para completar ambas actividades, los estudiantes deben investigar, realizar simulaciones

1. RECURSOS DIDÁCTICOS:
DIMENSIONADOY REGULACIÓN DE
LOS AEROGENERADORES MEDIANTE
EL ESTUDIO DEL RECURSO EÓLICO
XIMO CUQUERELLA SALVADOR

2. INDEX
1. PRÁCTICA 1:VELOCIDADY DIRECCIÓN DELVIENTO
a. ACTIVIDAD 1: ESTUDIO DEVELOCIDADY DIRECCIÓN DELVIENTO CON SIMULADOR
b. ACTIVIDAD 2: LOS GUARDIANTES DELVIENTO

3. ACTIVIDAD 1: ESTUDIO DE VELOCIDAD Y
DIRECCIÓN DELVIENTO CON SIMULADOR

4. ACTIVIDAD 1: ESTUDIO DEVELOCIDADY
DIRECCIÓN DELVIENTO CON SIMULADOR
1. Antes de hacer uso del simulador, se debe hacer una investigación sobre el
Teorema de Betz. Haz una breve explicación de lo expuesto por este
teorema así como incluye la formula que relaciona la potencia en las
magnitudes principales del viento. Hay que ir en cuidado de seleccionar
entre todas las web una fuente fiable.
2. Es hora de colocar el funcionamiento el simulador. Por eso primeramente
necesitaremos hacer la instalación en caso de que sea necesario.
3. Instalar el ejecutable del SIMA 2.
4. Ejecutar el simulador.
5. Concretamente se debe utilizar para esta actividad las pantallas de
"Potencia Aerogenerador. Dimensiones.” i “Arranque, Regulación y
Orientación”.

5. ACTIVIDAD 1: ESTUDIO DEVELOCIDADY
DIRECCIÓN DELVIENTO CON SIMULADOR
3. Con la ayuda de la primera pantalla del simulador, deberás hacer una
simulación de la potencia obtenida del aerogenerador para cada una de las
siguientes velocidades:
Densidad del aire ρ = 1.16 Kg/m 3 . Longitud Pala: 45 m Coeficiente de potencia:
44% VelocidadViento
(m/s)
0 5 10 15 20 25 30
PotenciaViento
(kW)
POTENCIA
AEROGENERADOR
(kW)

6. ACTIVIDAD 1: ESTUDIO DEVELOCIDADY
DIRECCIÓN DELVIENTO CON SIMULADOR
4. Con la ayuda de la primera pantalla del simulador, deberás hacer una
simulación de la potencia obtenida del aerogenerador para cada una de las
siguientes velocidades:
Densidad del aire ρ = 1.16 Kg/m 3 . Longitud Pala: 30 m Coeficiente de potencia:
44%
VelocidadViento (m/s) 0 5 10 15 20 25 30
PotenciaViento (kW)
POTENCIA
AEROGENERADOR
(kW)

7. ACTIVIDAD 1: ESTUDIO DEVELOCIDADY
DIRECCIÓN DELVIENTO CON SIMULADOR
5. Con la ayuda de la primera pantalla del simulador, deberás hacer una
simulación de la potencia obtenida del aerogenerador para cada una de las
siguientes velocidades:
Longitud Pala: 35 m Coeficiente de potencia: 59%
En este caso, escoge una velocidad deseada.
¿Qué velocidad has escogido?
Densitat Aire 0,88 1,0
5
1,1
0
1,3
1
PotènciaVent (kW)
POTÈNCIA
AEROGENERADOR
(kW)

8. ACTIVIDAD 1: ESTUDIO DEVELOCIDADY
DIRECCIÓN DELVIENTO CON SIMULADOR
6. Con la ayuda de la primera pantalla del simulador, deberás hacer una
simulación de la potencia obtenida del aerogenerador para cada una de las
siguientes velocidades:
Longitud Pala: 35 m Coeficiente de potencia: 59%
En este caso, escoge una velocidad deseada.
¿Qué velocidad has escogido?
Coeficiente de
potencia
20% 30% 45% 50%
PotenciaViento
(kW)
POTENCIA
AEROGENERADOR
(kW)

9. ACTIVIDAD 1: ESTUDIO DEVELOCIDADY
DIRECCIÓN DELVIENTO CON SIMULADOR
7. Una vez cumplimentadas las tablas anteriores, es hora de hacer una reflexión.
¿Por qué piensas que el simulador utiliza el Teorema de Betz para extraer la potencia del
viento y convertirla en potencia del aerogenerador? ¿Sabrías explicar cómo lo hace? ¿Qué
relación hay entre estas dos magnitudes?
En la tabla del ejercicio 3, se observa un incremento de potencia muy grande con la variación
de la velocidad. A una velocidad de 14,7m/s, densidad de 1,2 y CP del 20% y una longitud de
40,4m se obtiene una potencia de 1MW, si disminuimos la velocidad a 10m/s, ¿cuál será la
longitud de las palas para obtener la misma potencia? ¿Por qué piensas que es tan importado
la ubicación del parque? ¿Crees que sería posible técnica y económicamente el parque en los
segundos datos? Justifica tu respuesta.
La tabla del ejercicio 5, aunque aumenta la potencia. ¿Por qué este aumento es más lento?
Por último, busca información sobre el coeficiente de aprovechamiento del aerogenerador e
indica porque el máximo es un 59%. ¿Sabrías relacionar este coeficiente en algún otro de
alguna otra energía renovable?

10. ACTIVIDAD 1: ESTUDIO DEVELOCIDADY
DIRECCIÓN DELVIENTO CON SIMULADOR
8. Ahora tienes que cambiar en la pantalla de "Arranque, Regulación y Orientación".
Prueba a cambiar la dirección del viento 3 vueltas y observa el comportamiento del
aerogenerador. Asegúrate de que para funcionar el subfactor deberás asignarle una
velocidad mínima de 10 m/s.
Indica cuál es la velocidad mínima para que el aerogenerador comience a funcionar. ¿Por
qué crees que es este fenómeno?
¿Cuándo cambias la dirección del viento que es lo que pasa con el aerogenerador? Busca
en internet cómo se llama este movimiento y cómo se ocasiona. Puedes apoyarte en los
conocimientos estudiados en la UD anterior.

11. ACTIVIDAD 2: GUARDIANTES DELVIENTO
ABP
(APRENDIZAJE BASADO EN
PROBLEMAS)
STEM

12. ACTIVIDAD 2: GUARDIANTES DELVIENTO
En un mundo futurista donde los recursos naturales escasean y el cambio climático amenaza la existencia de la
humanidad, un grupo de científicos y aventureros se embarca en una misión vital para medir y aprovechar de manera
efectiva el recurso eólico como una fuente de energía sostenible. En este futuro próximo, el suministro de energía
convencional está al borde del colapso y los esfuerzos por frenar el cambio climático han fallado. La humanidad busca
soluciones alternativas para garantizar su supervivencia.
El protagonista de esta historia es un joven científico apasionado por las energías renovables y fascinado por el potencial
del viento como fuente de energía. Junto a un grupo diverso de expertos en diferentes campos, forman los "Guardianes del
Viento", una organización dedicada a medir y aprovechar el recurso eólico de manera innovadora. Los Guardianes del
Viento se embarcan en una expedición en un dirigible especial equipado con avanzada tecnología para medir el viento en
diferentes regiones del mundo. Su objetivo es determinar las zonas con mayor potencial eólico y recopilar datos precisos
para la instalación de futuros parques eólicos.
Durante su travesía, los Guardianes del Viento enfrentan desafíos imprevistos, como tormentas, condiciones climáticas
extremas y ataques de grupos interesados en mantener el statu quo de las fuentes de energía convencionales. Estos
obstáculos ponen a prueba su determinación y resaltan la importancia de su misión. A medida que recopilan datos y
analizan los patrones de viento, los Guardianes del Viento descubren áreas con un potencial eólico excepcionalmente alto
y otros lugares donde los parques eólicos podrían generar un impacto significativo en las comunidades locales.
No obstante, para llevar a cabo su labor de medición de manera precisa y efectiva, los Guardianes del Viento necesitan la
colaboración de expertos en ingeniería y diseño. Juntos, trabajarán en la creación de instrumentos de medición
especializados y sistemas de recolección de datos avanzados. Estos ingenieros y científicos se unirán a la misión de los
Guardianes del Viento, reconociendo la importancia de su trabajo y aportando su experiencia para garantizar que los datos
recopilados sean confiables y precisos.

13. ACTIVIDAD 2: GUARDIANTES DELVIENTO
¿Que se debe hacer?
- Reflexionar sobre que vamos a hacer.
- Reflexionar sobre que sabemos hacer, que
necesitamos aprender y cómo vamos a
organizarnos.
- Hacer una investigación de investigación.
- Desarrollar el proyecto. (Montaje/Prototipo)
- Revisar el proyecto
- Compartir con los demás grupos y hacer una
reflexión de lo aprendido, cómo y para qué.
¿Qué documentos se deben entregar según la
rúbrica de evaluación?
- Entregar el programa del Logo
- Se debe entregar una memoria técnica (Power Point
o similar) que incluya las preguntas que se plantean
en la
guía de la práctica. Esta memoria deberá presentarse
y compartirse en el aula entre los distintos subgrupos.
- Como mínimo la memoria técnica debe incluir los
siguientes apartados:
o Introducción
o Objetivos de la actividad
o Desarrollo de la actividad
o Conclusión