Energia Eolica

ENERGIA EOLICA
Vientos locales: vientos de montaña

Las regiones montañosas muestran modelos de clima muy interesantes.
Un ejemplo es el viento del valle que se origina en las laderas que dan al sur (o en las que dan al norte en el hemisferios sur). Cuando las laderas y el aire próximo a ellas están calientes la densidad del aire disminuye, y el aire asciende hasta la cima siguiendo lasuperficie de la ladera. Durante la noche la dirección del viento se invierte, convirtiéndose en un viento que fluye ladera abajo. Si el fondo del valle está inclinado, el aire puede ascender y descender por el valle; este efecto es conocido como viento de cañón.
Los vientos que soplan en las laderas a sotavento pueden ser bastante potentes. Ejemplos de ello son: El Fhon de los Alpes en Europa, elChinook en las Montañas Rocosas y el Zonda en los Andes.
Ejemplos de otros sistemas de vientos locales son el Mistral, soplando a lo largo del valle del Rhone hasta el Mar Mediterráneo, y el Sirocco, un viento del sur proveniente del Sahara que sopla hacia el Mar Mediterráneo.
Los aerogeneradores desvían el viento

Un aerogenerador desviará el viento antes incluso de que el viento llegue alplano del rotor. Esto significa que nunca seremos capaces de capturar toda la energía que hay en el viento utilizando un aerogenerador.
En la imagen de arriba tenemos el viento que viene desde la derecha y usamos un mecanismo para capturar parte de la energía cinética que posee el viento (en este caso usamos un rotor de tres palas, aunque podría haberse tratado de cualquier otro mecanismo).
Eltubo de corriente

El rotor de la turbina eólica debe obviamente frenar el viento cuando captura su energía cinética y la convierte en energía rotacional. Esto implica que el viento se moverá más lentamente en la parte izquierda del rotor que en la parte derecha.
Dado que la cantidad de aire que pasa a través del área barrida por el rotor desde la derecha (por segundo) debe ser igual a la queabandona el área del rotor por la izquierda, el aire ocupará una mayor sección transversal (diámetro) detrás del plano rotor.
Este efecto puede apreciarse en la imagen superior, donde se muestra un tubo imaginario, el llamado tubo de corriente, alrededor del rotor de la turbina eólica. El tubo de corriente muestra cómo el viento moviéndose lentamente hacia la izquierda ocupará un gran volumen en laparte posterior del rotor.
El viento no será frenado hasta su velocidad final inmediatamente detrás del plano del rotor. La ralentización se producirá gradualmente en la parte posterior del rotor hasta que la velocidad llegue a ser prácticamente constante.
Distribución de la presión del aire en la parte delantera y trasera del rotor


El gráfico de la izquierda muestra la presión del aire enel eje vertical, siendo el eje horizontal la distancia al plano del rotor. El viento llega por la derecha, estando situado el rotor en el centro del gráfico.
La presión del aire aumenta gradualmente a medida que el viento se acerca al rotor desde la derecha, ya que el rotor actúa de barrera del viento. Observe que la presión del aire caerá inmediatamente detrás del plano del rotor (parteizquierda), para enseguida aumentar de forma gradual hasta el nivel de presión normal en el área.
¿Qué ocurre corriente abajo

Corriente abajo, la turbulencia del viento provocará que el viento lento de detrás del rotor se mezcle con el viento más rápido del área circundante. Por lo tanto, el abrigo del viento disminuirá gradualmente tras el rotor conforme nos alejamos de la turbina.
Potenciadesarrollada por un aerogenerador
La cantidad de energía transferida al rotor por el viento depende como hemos visto, de la densidad del aire,"d", del área de barrido del rotor, "A", y de la velocidad del viento, "v".
La energía cinética de una masa de aire, "m", moviéndose a una velocidad, "v", responde a la expresión:
E = 1/2 mv2
Si el volumen de aire que se mueve es "V" y tiene una densidad...