Energía Eolica

Boletín Energético No 13

Energía Eolica
Teoría y Características de Instalaciones
Ing. Ricardo Iannini - Ing Jorge Gonzalez - Ing. Sabino Mastrángelo

Capítulo 1

Una manifestación de las permanentes diferencias de presiones atmosféricas, que existen en nuestro planeta, es el movimiento del aire que no puede permanecer en reposo y se desplaza prácticamente sin cesar. Las corrientesconstituyen los vientos.
Sabino Mastrángelo et al

Los vientos se definen por su dirección, sentido e intensidad (velocidad) por lo que se lo considera físicamente como un vector, que puede expresarse con esas tres componentes, aunque a veces puede existir una componente vertical por lo que el vector es tridimensional.
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Las diferencias térmicas, generadas porcalentamiento no uniforme en el suelo, originan diferencias de presión entre puntos de la superficie terrestre, la que a su vez está en rotación sobre un eje. Las diferencias de presión provocan aceleraciones del movimiento del aire, inicialmente desde la zona de mayor presión a la de menor, siendo el viento una consecuencia de estas aceleraciones. Al analizar los vientos, vemos que éstos se insertan enun complejo sistema sometido a un sinnúmero de aceleraciones, algunas inerciales, que nunca llegarían a determinar un estado de equilibrio final. El viento, a su vez, transporta vapor de agua, pudiendo favorecer su concentra-

ción y dar lugar a la formación de nieblas, nubes y precipitaciones. En gran escala, se ha encontrado una relación entre las isobaras, líneas que unen puntos de igualpresión, y el viento predominante. Esta relación está ligada a la fuerza horizontal de presión y a la fuerza desviadora de Coriolis, que es de importancia fundamental para obtener el conocimiento del campo de vientos en los niveles de altura, sobre todo en latitudes templadas y frías. Otros elementos a tener en cuenta son las convecciones nubosas, el transporte de la cantidad de movimiento por elpropio viento y la fricción, tanto superficial como turbulenta en los diferentes niveles de la atmósfera.

La convección es definida como el transporte de calor de un lugar a otro por medio del traslado de partículas de aire. Cuando dos superficies son calentadas en diferente forma, las mismas transmiten, a su vez en forma diferente, ese calor al aire que se encuentra sobre las

mismas. El airemás caliente es menos denso por su expansión, mientras que las fuerzas gravitacionales actúan de forma tal que el aire frío tiende a descender, el aire caliente a ascender y se produce entre ambos una circulación de la forma que se indica en la figura siguiente.

Aire Caliente y Liviano Aire Frío y Denso Superficie Fría
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Superficie Caliente

Sabino Mastrángelo et al

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Esta circulación genera un viento en superficie que va de la región fría a la región caliente e inversamente en niveles altos, determinando mayor presión en la parte fría y menor presión en el sector caliente. Este proceso suele denominarse convección seca por ser una forma de transporte de calor en la que no interviene la humedad. Puede haber grandes diferencias de tamaño o de escalasentre las regiones calentadas y enfriadas. El tamaño de la circulación puede alcanzar algunas decenas de kilómetros, en fenómenos tales como la brisa de mar, brisa de glaciares o brisas de valle-montaña. Cuando la convección se efectúa en presencia de condensación de humedad, el movimiento es fuertemente amplificado gracias al calentamiento adicional producido por la liberación de calor latente. Estofavorece la convergencia del viento hacia la región donde se produce el movimiento de ascenso. Si el viento superficial es portador de humedad este sistema tiende a autoalimentarse. En meteorología, a este proceso donde

interviene la formación de nubes se denomina convección propiamente dicha, denominándose advección al transporte horizontal de calor. Cuando el tamaño de las regiones...