energia eolica

ENERGIA EOLICA

1.

Origen de los vientos

El calentamiento dispar de la superficie terrestre por acción de la radiación solar es
el principal causante de los vientos. En las regiones ecuatoriales se produce una
mayor absorción de radiación solar que en las polares; el aire caliente que se eleva
en los trópicos es reemplazado por las masas de aire fresco superficiales proveniente de lospolos. El ciclo se cierra con el desplazamiento, por la alta atmósfera, del
aire caliente hacia los polos. Esta circulación general, que sería la observada si la
tierra no girase, se ve profundamente alterada por el movimiento de rotación de la
tierra generando zonas de vientos
dominantes que responden a patrones
definidos (ver Figura 1 ). A lo largo
de un año las variaciones estacionalesde la radiación solar incidente provocan variaciones en la intensidad y dirección de los vientos dominantes en
cada uno de los puntos de la corteza
terrestre.
Además del movimiento general de la
atmósfera, que define los vientos dominantes en las grandes regiones de
la tierra, al estar ésta más caliente,
existen fenómenos de características
locales que originan estructuras particulares delos vientos. Tal es el caso
de las brisas de tierra y de mar, motivadas por el calentamiento desigual
de las masas de aire. Durante el día

Figura 1 - Circulación de la atmósfera

Figura 2 - Vientos locales
2

se generan a lo largo de la costa vientos desde el mar hacia tierra, revirtiéndose el
proceso en horas nocturnas (Figura 2). Un fenómeno similar sucede en zonas montañosas dondelas brisas de montaña y de valle son originadas por el calentamiento
del aire en contacto con las laderas, generándose corrientes ascendentes durante
las horas de sol y descendentes d urante la noche.
Es importante señalar que la velocidad del viento varía con la altura (Figura 3) y depende fundamentalmente de la naturaleza del terreno sobre el cual se desplazan las
masas de aire. La variaciónde velocidad puede representase mediante la siguiente expresión:
V 2  h1 
=
V1  h 2 
 

α

donde V1 < V2 representan las velocidades del viento a las
alturas h1 < h2 , respectivamente. El exponente α caracteriza al terreno, pudiendo variar entre 0,08 (sobre superficies lisas como hielo, lagunas, etc.) y 0,40 (sobre terrenos
muy accidentados).

Figura 3 - Perfil del viento con laaltura

De todo lo dicho se concluye que el viento es un recurso
esencialmente variable y dependiente de muchos factores.
La correcta utilización de la energía eólica exige tomar en cuenta velocidades medias, ráfagas, direcciones domina ntes y eventuales obstáculos para seleccionar ta nto los lugares de emplazamiento como las características constructivas (altura de la
torre, velocidadesmáximas que soportan, velocidad de puesta en marcha, etc.) de
las máquinas a instalar.

2.

Historia de la energia eolica

El uso más antiguo de la energía eólica del que se tiene documentación es como
medio de locomoción. Existen dibujos egipcios, de 5000 años de antigüedad, que
muestran naves con velas utilizadas para trasladarse por el Nilo. Hasta el siglo XIX,
con el perfeccionamiento eintroducción de las máquinas de vapor, la navegación
dependió casi exclusivamente de este recurso energético. Ya en el siglo XX, con la
invención de los motores de combustión interna, la navegación a vela quedo relegada solo a las actividades deportivas y a algunas actividades comerciales en pueblos
costeros. Recientemente, sobre todo motivadas por los aumentos de los precios del
petróleo de losaños 1973 y 1979, se realizaron experiencias y construyeron barcos
prototipo que utilizan la energía eólica como medio para ahorrar combustible. En
transporte transoceánico, con los diseños actuales, podrían alcanzarse ahorros del
orden del 10%.
Las primeras máquinas eólicas de las que se tiene documentación datan del siglo VI
d.c.. Eran de eje vertical (Ver Figura 4) y se las utilizaba...