Ejercicio Energia Eólica 1Parte.

EJERCICIO FINAL ENERGIA EOLICA.

DISEÑAR Y DIMENSIONAR UN PARQUE EOLICO.
En este ejercicio final desarrollaremos un estudio sobre un principio de parque eólico situado en la muela, Zaragoza.
En dicho apartado tendremos que intentar gestionar la explotación eólica con dos modelos de aerogeneradores en particular que se citan en el ejercicio.GAMESA G80 2.0Mw y GAMESA 4,5Mw G128.
Con los datos proporcionados tendremos que elegir uno de ellos, el que mas se adecue a las necesidades del parque eólico y justificar el porque de la elección de uno frente al otro.
Las características principales de los aerogeneradores son:

G80 2.0Mw G128 4.5Mw

Rotor.80m 128m
Palas. 3 3
Torre. 100 metros 120 metros
Multiplicadora. 1:100,5 1:37,38
Generador. 2.000 Mw 4.500Mw

Estas son las principales características de los aerogeneradores además de los datos que incluyen los catalogos de los fabricantes.
Con los datos que aporta el enunciado del ejercicio,sabemos que:
La dirección predominante del viento es oeste, la temperatura media del ambiente es de 10 grados y que la velocidad media del viento a una altura de 10 metros en la dirección del viento predominante es de 5,4m/s.
Siendo el numero de horas al año 8760, de las cuales 2.458 equivalen a la velocidad media del viento y a la predominancia de este.

PARTE 1 DELEJERCICIO FINAL.
Calcularemos las potencias requeridas en el enunciado de la primera pregunta de los dos aerogeneradores para poder obtener el máximo rendimiento de las maquinas.

CALCULO DE LA POTENCIA EOLICA DISPONIBLE.
La potencia eólica disponible es la capacidad de realizar un trabajo que tiene la masa de aire en movimiento que incide sobre el rotor de un aerogenerador.
Aestas maquinas se las llama turbinas y tienen la característica de convertir la energía cinetica del viento en energía eléctrica.
Utilizando la expresión matemática de la energía cinetica conoceremos el producto de la energía disponible para cada generador.

Para poder obtener el valor de esta formula es imprescindible determinar la densidad media del aire que existe en el emplazamiento y como ladensidad volumétrica del aire depende de la temperatura y la altitud respecto del nivel del mar, hay que averiguar la altitud exacta del emplazamiento indicado que son 598m sobre el nivel del mar.
En este caso realizaremos las pruebas con unos valores de 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.
Habra quetomar el valor de la densidad a 10 grados (que es la temperatura del lugar en donde queremos emplazar el parque) 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 mas cercano para este emplazamiento es de 610 metros y tiene un valor de correcion de 0,940.
Siendo el valor de la densidad a 10 grados y 600 metros.1,247·0,941=1,173 Kg/m3

VELOCIDAD DEL VIENTO INCIDENTE SOBRE EL ROTOR DE LA
TURBINA EOLICA.
La potencia eólica disponible dependerá del área barrida por las palas del aerogenerador y de la velocidad del viento a la altura del buje.
En el Modelo Gamesa G80 se puede elegir la alturade la torre.
Como la velocidad media del viento en el emplazamiento elegido es de 5,4m/s a 10 metros de altura los vientos no tienen excesiva fuerza, la solución mas indicada seria adquirir las torres mas altas posibles, ya que cuanto mayor es la altura del buje, menor es el nivel de rugosidad y se consigue una mejor potencia eólica.
Para poder hacer una comparativa de magnitudes en ambos...