DESCRIPCIONES

1. ENERGÍA EÓLICA INGENIERÍA INDUSTRIAL – FISEI
- UTA

2. INTRODUCCIÓN – QUÉ ENTIENDE POR ENERGÍA
EÓLICA?

3. INTRODUCCIÓN – CONSUMO DE ENERGÍA EÓLICA
DIVERSIFICACIÓN
D SUMINISTROS
ENERGÉTICOS
REDUCCIÓN DEL
IMPACTO
AMBIENTAL
NECESIDAD DE
FUENTES
ALTERNATIVAS

4. INTRODUCCIÓN – PROYECCIONES DE USO DE LA
ENERGÍA EÓLICA

5. RESEÑA HISTÓRICA – USO DE LA ENERGÍA EÓLICA
LOCOMOCIÓN,
BOMBEO
Y MOLIENDA
ANTIGUO EGIPTO
5000 AÑOS AC
MÁQUINAS EÓLICAS
PARA BOMBEO DE
AGUA
DENAR ZONAS
PANTANOSAS DEL
RIO RIN
HOLANDA
SIGLO XIV
MOLINOS USADOS
CON FINES
INDUSTRIALES
POTENCIA
EQUIVALENTE DE 200
MW
DINAMARCA
SIGLO XIX
MÁQUINAS EÓLICAS
DE EJE VERTICAL
MEDIO ORIENTE
(REGIÓN DE SIJISTAN,
ENTRE IRÁN Y
AFGANISTÁN)
SIGLO VI DC
MÁQUINAS EÓLICAS
DE EJE HORIZONTAL
ISLAS GRIEGAS DEL
MEDITERRANEO
SIGLO X DC

6. ENERGÍA EÓLICA PARA GENERACIÓN ELÉCTRICA
Los países industrializados
focalizaron sus desarrollos
en el abastecimiento de
energía eléctrica.

7. POTENCIAL EÓLICO UTILIZADO POR PAÍSES

8. PARQUE EÓLICA

9. ENERGÍA EÓLICA EN EL ECUADOR
PARQUE EÓLICO
1. LOJA
2. GALAPAGOS

10. ENERGÍA
EÓLICA
EN
EL
ECUADOR

11. QUÉ ES LA ENERGÍA EÓLICA?
ENERGÍA EÓLICA
Energía eólica es la
energía obtenida del
viento, es decir, la
energía cinética
generada por efecto
de las corrientes de
aire, y que es
transmutada en otras
formas útiles de
energía para las
actividades humanas.

12. EL VIENTO
El viento se origina como
consecuencia de la radiación solar,
el cual incide de manera desigual
en la tierra, originando diferencias
de temperatura que ocasionan a su
vez diferencias en la densidad del
aire.

13. EL VIENTO
El movimiento del aire se realiza fundamentalmente
en la tropósfera e influyen los siguientes aspectos:
1. La radiación solar,
mayor en la zona
ecuatorial que en los
polos.
2. La rotación de la
Tierra, que produce el
efecto Coriolis,
desviando la dirección
de los vientos hacia la
derecha en el
hemisferio norte y hacia
la izquierda en el sur
3. La acción sobre las
masas de aire de las
diferencias de presión
atmosférica, distintos
tipos de superficies
terrestres (continentes y
mares) y la orografía

14. ATMOSFERA

15. CIRCULACIÓN DE AIRE A ESCALA PLANETARIA
En la zona ecuatorial debido al calentamiento solar,
se origina un movimiento ascendente convectivo de
las masas de aire, en una franja denominada zona
de convergencia intertropical.
El aire se eleva y se traslada hacia latitudes más
altas, siendo sustituido por la llegada a la
superficie ecuatorial de aire más fresco de los
trópicos (vientos alisios)
Este fenómeno da lugar a las denominadas células
de Hadley. Un proceso similar se produce en las
latitudes polares más septentrionales dando lugar a
las células polares y a las de Ferrel

16. CIRCULACIÓN DEL AIRE A ESCALA PLANETARIA
VIENTOS DOMINANTES EN
ENERO
VIENTOS DOMINANTES EN
JULIO

17. DIRECCIÓN DE CIRCULACIÓN DEL AIRE A ESCALA
PLANETARIA

18. CIRCULACIÓN DEL AIRE A DIFERENTES ESCALAS
La circulación de viento a
gran escala, viento
sinóptico
está causada por
gradientes de presión en
sistemas de macroescala
(anticiclones y borrascas)
y su duración
puede alcanzar varios
días.

19. CIRCULACIÓN DEL AIRE A DIFERENTES ESCALAS
La circulación de
mesoescala está causada
por gradientes de presión
en sistemas de escala
media (frentes, tormentas,
brisas, etc.).
Su duración puede
alcanzar varias horas
Los estudios a meso y
microescala son los que
presentan mayor interés
para el aprovechamiento
energético del viento.

20. CIRCULACIÓN DEL AIRE A ESCALA LOCAL
El movimiento de
conjunto se ve
perturbado por la
diferencia entre
La capacidad
calorífica de las
masas terrestres y
oceánicas y por el
relieve del terreno.
Esto da origen a la
circulación a
pequeña escala.

21. CIRCULACIÓN DEL AIRE A ESCALA LOCAL
Durante el día, el agua de los océanos se encuentra
relativamente mas fría que la superficie terrestre , las
aguas absorben buena parte del calor emitido por el
sol y por tanto las capas mas bajas de aire, las que
están en contacto con el agua, apenas cambian de
temperatura. Por lo contrario las capas de aire en
contacto con la tierra, de mucha menor capacidad para
absorber el calor que el agua del mar, aumenta de
temperatura, con ello se dilatan y pierden presión, la
diferencia de presiones genera un aire fresco del mar
hacia la costa

22. CIRCULACIÓN DEL AIRE A ESCALA LOCAL
Durante la noche, el proceso se
invierte, el aire en contacto con el
agua. Calentada durante todo el
día, mantiene su temperatura y es
ahora el aire fresco de la costa
el que fluye hacia el mar

23. CIRCULACIÓN DEL AIRE A ESCALA LOCAL -
VIENTO EN LA SIERRA
El viento circula entre las dos cordilleras debido al calentamiento de las cordilleras
durante el día.

24. ESCALA BEAUFORT

25. VARIABILIDAD DEL VIENTO
Para caracterizar el viento debido a su aleatoriedad
y variabilidad, se toma en cuenta lo siguiente:
Toma de datos:
magnitudes a medir
(velocidad, dirección),
procedimiento de medición,
frecuencia de muestreo,
períodos de promedio, etc.
Técnica de medición:
aparatos de medida
(anemómetro, veleta, etc.),
colocación del instrumental
de medida, etc.
Métodos de tratamiento de
datos: técnicas estadísticas,
forma de presentación de
los resultados (valores
medios horarios, diarios,
anuales, rosa de los
vientos, etc.), distribuciones
de probabilidad, etc.

26. EQUIPOS PARA MEDICIÓN DE VIENTO
Las mediciones de viento se realizan durante dos
fases del proyecto: Por un lado, para la realización
de informes de ubicación, con el objetivo de calcular
el rendimiento energético de un futuro parque eólico.
Por otro, después de la construcción del parque
eólico, con el objetivo de comprobar el correcto
funcionamiento de las turbinas y de los otros
componentes del parque.

27. EQUIPOS PARA MEDICIÓN DE VIENTO
VELETA
Una veleta se utiliza para indicar la
dirección en la que está viniendo el viento.
Está hecha típicamente de una flecha de
dirección que tiene un puntero en un
extremo y una cola en el otro extremo. La
flecha de dirección está montada sobre un
husillo, con el eje del husillo mucho más
cerca del puntero que de la cola de la
flecha

28. EQUIPOS PARA MEDICIÓN DE VIENTO
Anemómetro
Un anemómetro mide la velocidad del
viento. La velocidad del viento se mide
por el número de revoluciones por
minuto (RPM). El número de revoluciones
se registra durante un período de
tiempo y se determina un promedio.
Pueden ser hemisféricos o cónicos

29. VELOCIDAD DEL VIENTO
MÓDULO DE LA COMPONENTE DE
LA VELOCIDAD EN EL PLANO
HORIZOL
Velocidad o intensidad del viento
La velocidad se mide en: metros por segundo
(m/s), kilómetros por hora (km/h) o nudos
(1 kt = 1852 m/h = 0,5144 m/s)
DIRECCIÓN DONDE SOPLA

30. TRATAMIENTO ESTADÍSTICO DEL VIENTO
Debido al carácter aleatorio del viento, hay que hacer estudio estadísticos con
diagramas de frecuencia de velocidad
La velocidad del viento
en un cierto instante se
conoce como velocidad
instantánea
Su promedio durante 2
minutos, se conoce como
viento aeronáutico
Si la media se realiza
para períodos de 10
minutos de amplitud, se
conoce como viento
meteorológico
Los valores promedio
representan las
características medias del
viento instantáneo
durante un período de
tiempo

31. PROTOCOLO DE MEDICIÓN DE
VELOCIDAD DE VIENTO
El instrumento de medición debe ser colocado en un mástil de 10 m con referencia
del suelo.
Tomar la medición cada diez minutos.
Sacar promedio de la hora.
p(v) es la función densidad de probabilidad de la
velocidad del viento
La experiencia demuestra
que las distribuciones reales
de viento se ajustan bastante
bien a una distribución de
Weibull de dos parámetros
Para lugares donde la variabilidad del viento y
la turbulencia son pequeñas, la distribución de
Rayleigh de un solo parámetro ajusta bastante
bien el comportamiento del viento

32. VELOCIDAD DE VIENTO MÉTODOS ALEATORIOS
DISTRIBUCIONES PROBABILÍSTICAS
Distribución de Weibull
Dónde f(v), es la probabilidad de que
ocurra una velocidad a proyectar con
relación a los parámetros que se
definan en el algoritmo.
K: factor de forma, es la propiedad
estadística de desviación estándar que
se obtiene a partir de la velocidad del
viento con respecto al tiempo, siendo
este un parámetro adimensional

33. VELOCIDAD DE VIENTO MÉTODOS ALEATORIOS
DISTRIBUCIONES PROBABILÍSTICAS
Distribución de Weibull
C: factor de escala, está contenido
por el promedio de la velocidad
del viento durante el periodo
seleccionado y la expresión de la
función Gamma, cuyas las unidades
son m/s

34. VELOCIDAD DE VIENTO MÉTODOS ALEATORIOS
DISTRIBUCIONES PROBABILÍSTICAS
DISTRIBUCIÓN DE RAYLEIGH
En este caso, la distribución tiene una variable
aleatoria (velocidad del viento) y un solo parámetro
vm. Su función de densidad de probabilidad está
dada por la siguiente expresión

35. VARIACIONES DE LA VELOCIDAD DEL VIENTO
ESTACIONALES
Los vientos globales
sufren variaciones
estacionales
debidas a la
radiación solar,
posición de
anticiclones y
borrascas
DIARIAS
Los efectos de
calentamiento o
enfriamiento diurno
o nocturno, la
proximidad del mar,
o las condiciones
orográficas
producen en muchas
zonas variaciones en
el viento de carácter
diario.
RÁFAGAS
En un breve período
de tiempo, el viento
puede sufrir
notables variaciones
tanto de velocidad
como de dirección

36. VARIACIONES DE LA VELOCIDAD DEL VIENTO

37. MEDICIÓN DE MAGNITUD DEL VIENTO
La velocidad del viento se
mide con un anemómetro y la
dirección con una veleta. Los
sensores han de situarse en
lugares despejados, sin
obstáculos en los alrededores.
La altura estándar de
medición es de 10 m sobre el
suelo. Para evaluaciones del
potencial eólico conviene
medir también a otras alturas
(25, 50 y 75 m)
Además del anemómetro y
veleta, se requieren
termómetros y barómetros
para medir la temperatura
ambiente del aire y la
presión atmosférica