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¿Que es la energía eólica?
La energía eólica es la energía cuyo origen proviene del movimiento de masa de aire, es decir del viento.
En la tierra el movimiento de las masas de aire se deben principalmente a la diferencia de presiones existentes en distintos lugares de esta, moviéndose de alta a baja presión, este tipo de viento se llama viento geoestrófico.
Los vientos en zonas mas específicasdel planeta son llamados vientos locales, entre estos están las brisas marinas que son debida a la diferencia de temperatura entre el mar y la tierra, también están los llamados vientos de montaña que se producen por el calentamiento de las montañas y esto afecta en la densidad del aire y hace que el viento suba por la ladera de la montaña o baje por esta dependiendo si es de noche o de día.Factores que influyen en la cantidad de potencia del viento
La energía eolica es aprovechada por nosotros básicamente por un sistema de un rotor que gira a medida que pasa viento por este.
La potencia del viento depende principalmente de 3 factores:
1. Área por donde pasa el viento (rotor)
2. Densidad del aire
3. Velocidad del viento
Para calcular la formula de potencia del viento sedebe considerar el flujo másico del viento que va dado por:
p: Densidad del viento
A: Área por donde pasa el viento
V: Velocidad del viento
Entonces el flujo másico viene dado por la siguiente expresión:
M = pAV
Entonces la potencia debido a la energía cinética esta dada por:

P = ½pAV³

Algunas consideraciones con respecto al viento

El viento no siempre se mantiene constante endirección y valor de magnitud, es más bien una variable aleatoria, algunos modelos han determinado que el viento es una variable aleatoria con distribución weibull como la que muestra la siguiente figura
Para calcular la potencia promedio que es aprovechada por el rotor debemos usar la llamada ley de Betz que es demostrada de la siguiente manera:
[pic]
Supongamos que la velocidad a la que entra elviento al tubo de corriente es de valor V1 y a la velocidad que sale es de V2, podemos suponer que la velocidad a la que el viento entra al aerogenerador es de (V1+V2)/2.
El flujo másico que entra al rotor entonces tiene valor de:
M =pA (V1+V2)
[pic]
Dado que en tubo de corriente se debe conservar la potencia, la potencia que entra a velocidad V1 tiene que ser igual a la suma de la potenciaque sale a velocidad V2 y la que se va por el rotor.
Entonces la potencia que se va por el rotor es:
Protor= [pic]
Y remplazando la masa nos queda:
P = ( [pic]/4) (v12 - v22) (v1+v2) A
La potencia que lleva el viento antes de llegar al rotor viene dado por:
P0 = ( [pic]/2) v13 A
Ahora si la comparamos con la potencia que lleva el viento nos da la siguiente grafica:
[pic]
Cuyo máximo vienedado por 0.59 aproximadamente, es decir la máxima potencia que se puede extraer del viento es de 0.59 veces esta potencia

Comparación entre las potencias
[pic]

El grafico muestra las potencias del viento, la extraída por el rotor y la potencia transformada a electricidad.
La extraída por el rotor esta limitada por la ley de Betz y la transformada a electricidad esta limitada por laeficiencia del generador.
Como la potencia entregada dada por el generador eólico depende de la velocidad del viento la eficiencia va ha depender también de la velocidad del viento registrándose eficiencias máximas del orden de 44%
Hay que tener además bien en claro que para la lograr una eficiencia alta como la que sale aquí es necesario muchos gastos que aumentarían el costo de producir un Kw. mas,por lo tanto máxima eficiencia no implica menor costo de generación

Energía eléctrica disponible en un aerogenerador
Supongamos que se tiene un aerogenerador, un ejemplo, caso danés de 600 Kw. de potencia.
Los fabricantes por lo general entregan la Curva de energía eléctrica disponible versus las velocidades a diferentes parámetros de la distribución de weibull
Los distintos colores...