Eolica Research

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Aplicando lo aprendido en este curso, diseña y dimensiona un parque eólico situado en La Muela, en la provincia de Zaragoza.
A través de una estación meteorológica situada a 10m sobre el nivel delterreno hemos recogido los siguientes datos:
Dirección predominante: Oeste.
Temperatura media ambiente: 10º C.
Velocidad media a una altura de 10m en ladirección predominante: 5’4 m/s.
Nº horasanuales equivalentes a velocidad media y en la dirección predominante: 2.458 horas/año.

Calcula la potencia eólica disponible, potencia aprovechable y la potencia eléctrica para los siguientesmodelos de aerogenerador:
GAMESA EÓLICA G80 – 2.0 MW
GAMESA EÓLICA G128 – 4,5 MW

Características principales:
GAMESA EÓLICA: G80 2.0 MW G128 4,5 MW
Rotor. 80m 128mPalas. 3 3
Torre.100 metros 120 metros
Multiplicadora. 1:100,5 1:37,38
Generador. 2.000 Mw 4.500Mw

1 CALCULO DE LA POTENCIA EOLICA DISPONIBLE.
Para poder obtener el valor tenemos que determinar la densidadmedia del aire que existe en el emplazamiento y como la densidad volumétrica del aire depende de la temperatura y la altitud respecto del nivel del mar, hay que averiguar la altitud exactadelemplazamiento indicado que son 598m sobre el nivel del mar, redondeamos a 600m y la densidad estándar relativa del aire en el nivel del mar a 15 grados de temperatura que aportan unos valores de 1.225 Kg/m3.Hay que tomar el valor de la temperatura del lugar 10 grados 10=1,247Kg/m3
No olvidemos que este valor sigue siendo a nivel del mar asique se tiene que recurrir a otros valores.
El valor máscercanopara este emplazamiento es de 610 metros y tiene un valor de corrección de 0,940.
Siendo el valor de la densidad a 10 grados y 600 metros.
1,247·0,941=1,173 Kg/m3
CALCULO POTENCIA EOLICAAPROVECHABLE.
En el siguiente apartado debemos convertirla potencia eólica disponible en potencia mecánica en el eje del rotor.
Para este cometido tenemos un coeficiente que representa la eficiencia deesta...Principio del formulario
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EJERCICIO FINAL EÓLICA
Parte I
Gamesa G80-2.0MW
Potencia eólica disponible
P = ½ x ρ x A x v 3
Si ρ = 1,247 según tabla 1 Tema 2 (pág. 14)T = 10°C
A = π x R2= π x 402 = 5027 m2
Sabemosque para 10 m de altura tenemos una velocidad de 5,4 m/s por lo que necesitaremos encontrar la velocidad a la altura del buje.
La altura del buje consideraremosla mínima altura que nos permite elsuministrador GAMESA para este producto que es de 60 m.
Por lo que a través de la fórmula de la llamada variación vertical del viento o perfil vertical con la que estableceremos que el valor de lalongitud de la rugosidad (zo en m) sea 0,03 dado que se considera que el tipo de terreno seré agrícola abierta sin cercados ni setos y con edificios muy dispersos. Solocolinas suavemente redondeadas.Entonces:
P = ½ x ρ x A x v 3
P = ½ x 1,247 x 5027 x 7,06563 = 1.105,585 KW

Potencia eólica aprovechable
Pm baja = Cp x P
Para calcular Cp necesitaremos en primer lugar conocer lavelocidad angular de giro del aerogenerador. Dado que en las especificaciones nos da un rango de velocidades comprendido entre 9 y 19 r.p.m. optaremos por considerar como valor de n = 19r.p.m.
De estamanera pasando este valor a rad/s nos queda:


Con este valor podremos encontrar la velocidad especifica, λ: (en la ficha técnica también encontraremos el diámetro del rotor)



Con este valornos iremos a la gráfica de la página 22 del tema 2 y con la curva con β=0 (situación normal de funcionamiento) y con el valor de λ miraremos que valor de Cp le corresponde. Aproximadamente, sepuedever que sobrepasa el valor de Cp = 0,4 con lo que consideraremos Cp = 0,405.

Con este valor ya estamos en disposición de calcular la potencia mecánica aprovechable en el eje de baja velocidad delaerogenerador.
Pm baja = Cp x P
De esta manera nos queda:
Pm baja = 0,405 x 1.105,585 = 447,76Principio del formulario
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Calculo de...