Trabajo 6 E.Eólica

TRABAJO VI MATERIA V

El ejercicio consiste en la instalación de un sistema eólico de baja potencia. El aerogenerador se colocará a 25m de altura, en un terreno rugoso, con numerosos árboles. Los datos recogidos en una estación meteorológica cercana son:
Gráfica 1. Distribución de frecuencias de velocidad del viento
Hay estas tres opciones de aerogeneradores:
OPCIÓN | A | B | C |
POTENCIADEL AEROGENERADOR | 15 KW | 12 KW | 6 KW |
PRECIO (€) | 15000 | 30000 | 17000 |

| Opción A P=15 KW | Opción B P=12 KW | Opción C P=6 KW |
v del viento (m/s) | P (kW) A | P (kW) B | P (kW) C |
1 | 0 | 0 | 0 |
2 | 0 | 0 | 0 |
3 | 0 | 0 | 0 |
4 | 0,2 | 1,3 | 0,9 |
5 | 0,6 | 3 | 1,5 |
6 | 1,2 | 4 | 2 |
7 | 2 | 6 | 3 |
8 | 2,8 | 7,5 | 3,7 |
9 | 4 | 9 | 4,5 |
10 | 5,3 | 10| 5 |
11 | 6,4 | 11 | 5,5 |
12 | 8,2 | 12 | 6 |
13 | 9,8 | 12,25 | 6,25 |
14 | 11,2 | 12,6 | 6,4 |
15 | 13,2 | 0 | 0 |
16 | 15 | 0 | 0 |
17 | 18,6 | 0 | 0 |
18 | 0 | 0 | 0 |
19 | 0 | 0 | 0 |
20 | 0 | 0 | 0 |
Tabla 2. Potencias de los aerogeneradores propuestos
Por lo tanto, de los tres aerogeneradores posibles que tenemos para realizar nuestra instalación, debemos llevar acabo la elección teniendo en cuenta el compromiso calidad/precio, es decir, cuál de ellos nos proporciona más energía y nos cuesta menos.
INTERPRETACIÓN DE LAS CURVAS DE POTENCIA
En primer lugar vamos a interpretar los valores de potencia proporcionados por el fabricante de los distintos aerogeneradores. Realizaremos la curva que nos representa la potencia suministrada por la máquina para cadavelocidad del viento.
Para obtener la curva los fabricantes miden de manera simultánea la potencia suministrada y la velocidad del viento. Para esta última medida, se usan anemómetros situados a la altura del buje del aerogenerador.
La potencia máxima estimada por el fabricante para cada uno, expresa la potencia a plena carga en condiciones óptimas de viento. Sin embargo, existe un amplio rangode velocidades para las que la potencia suministrada es significativamente menor. Esta zona de la curva se denomina zona de funcionamiento a carga parcial. De ellas también podremos extraer la velocidad de conexión y de desconexión del aerogenerador.
Las gráficas de dichos datos se representan a continuación y a través de ellas al igual que a través de las tablas, podemos conocer la velocidad deconexión y desconexión de cada uno:

Gráfica 2. Curva de potencia OPCIÓN A (15 kW de potencia)
Velocidad de conexión 4 m/s
Velocidad de desconexión 17 m/s

Gráfica 3. Curva de potencia OPCIÓN B (12 kW de potencia)
Velocidad de conexión 4 m/s
Velocidad de desconexión 14 m/s

Gráfica 4. Curva de potencia OPCIÓN C (6 kW de potencia)
Velocidad de conexión 4 m/s
Velocidad de desconexión 14m/s

La desconexión de los aerogeneradores se suele realizar, o bien para que, en ocasiones los operarios del parque deban acceder a la máquina y realizar labores de mantenimiento, o bien para no exponer a la máquina a situaciones de peligro debido a un exceso de viento (como es nuestro caso).
Los aeros modernos usan sistemas de freno de disco. Éstos constan de un disco de acero unido al ejedel rotor, que puede ser frenado mediante la acción de unas pinzas de freno. También pueden usar variaciones del ángulo de incidencia de la pala sobre el viento, colocándolas en posición desfavorable para la penetración aerodinámica, o incluso en los más modernos, es posible variar la posición de cada pala independientemente.
PRODUCCIÓN DE UN AEROGENERADOR
A partir de la curva de potencia y delos datos de la velocidad del viento en un determinado emplazamiento, es posible estimar la producción anual de energía en un aerogenerador. Para ello es necesario multiplicar la potencia suministrada por el aero a cada velocidad por las horas al año que el viento sopla a esa velocidad, en promedio.
Sin embargo, en este caso no tenemos de manera directa los datos de las horas promedio que hay...