ANTECEDENTES HISTÓRICOS DEL APROVECHAMIENTO DE LA ENERGÍA DEL VIENTO

1. ANTECEDENTES HISTÓRICOS DEL APROVECHAMIENTO DE LA ENERGÍA DEL VIENTO

2. OBJETIVO Dar una breve reseña histórica del aprovechamiento del potencial eólico y describir aspectos generales sobre la circulación general de la atmósfera, los sistemas de vientos, y los factores que influyen en el viento en superficie

3. ANTECENDENTES HISTÓRICOS DEL USO DE LA ENERGÍA EÓLICA • 2000 aC (?) Uso de molinos de viento por chinos y japoneses • 100 aC (?) Uso de molinos de Viento en Egipto • 900’s Ruedas de viento empleadas por los persas para irrigación • 1191 Primer molino de viento reportado en Inglaterra • 1330 Cuadro referente a molino de viento sobre lienzo en el museo alemán de Nurenberg • 1500 Bosquejo de Leonardo Da Vinci sobre la construcción de un molino de viento • 1700’s Las máquinas de vapor comienzan a desplazar el uso de la ruedas accionadas por viento • 1745 Edmund Lee patenta el método de direccionamiento automático de los molinos • 1891 Establecimiento de una estación experimental en Askov, Dinamarca • Post Guerra • Mundial Investigaciones en varios países para utilizar en gran escala la energía del viento • 1950’s La energía atómica disminuye el interés sobre el uso de la energía del viento • 1970’s La escacez de energéticos revive el interés sobre el aprovechamiento de la energía eólica

4. Máquinas Antiguas Molino persa

5. Aprovechamiento del Potencial Eólico Molino de viento danés Aerogenerador Gedser

6. CIRCULACIÓN GENERAL DE LA ATMÓSFERA

7. DESCRIPCIÓN DE LA CIRCULACIÓN GENERAL • El aire ecuatorial calentado asciende y se desvia hacia los polos, se enfría a medida que avanza y desciende a la tierra a una latitud aproximada de 30° Norte y Sur. • Parte de esta corriente retorna hacia la región de baja presión constante en el Ecuador, mientras que el resto sigue su camino hacia el polo, pero a nivel del suelo. • Ese aire enfriado, que llega hasta los límites del polo, se encuentra con otro más denso, que se separa del polo hasta una latitud de 60°, y se eleva sobre el mismo. • Este proceso indica que además de la región de baja presión existente en el Ecuador y las de elevada presión en los polos, hay circulos de presión intermedia: uno, de alta presión, alrededor de la latitud de 30°, determinado por el aire descendente; y otro, de baja presión, alrededor de la latitud de 60°.

8. CIRCULACIÓN GENERAL DE LA ATMÓSFERA

9. Vientos Regulares o Constantes

10. VIENTOS DOMINANTES Y TRAYECTORIAS CICLÓNICAS MÁS FRECUENTES

11. SISTEMAS DE VIENTOS

12. VIENTOS LOCALES Este tipo de vientos se originan por diferencias de calentamiento sobre la superficie. En esta categoría las Brisas Marinas y Vientos Valle-Montaña

13. Vientos Locales Brisa Marina

14. Vientos Locales Valle-Montaña

15. Vientos de Valle-Montaña

16. Vientos de Valle-Montaña

17. Vientos de Valle-Montaña

18. VIENTOS OROGRÁFICOS Este tipo de vientos son originados por efecto del relieve. Cuando el viento choca con un obstáculo, se ve obligado a subir sobre este. El fenómeno de ascención del viento da origen a ciertas condiciones particulares, debido a las variaciones de las características meteorológicas, encontradas en diferentes lugares de la Tierra, dando origen a ciertos fenómenos especiales.

19. VIENTOS OROGRÁFICOS

20. CHINOOK Y FÖHN Cuando las masas de aire bajan por una ladera se comprimen, convirtiéndose en vientos secos y templados. El efecto es más patente en primavera, cuando pueden derretir la nieve muy de prisa. Y se les llama vientos föhn en los Alpes y chinook (“devoradores de nieve”) en el oeste de Norteamérica.

21. CHINOOK Y FÖHN

22. Planteamientos para el Análisis de Sitios de Instalación de Sistemas Eólicos

23. Factores Locales que Influyen en el Viento

24. BARRERAS

25. EDIFICIOS Flujo de aire alrededor de un edificio

26. EDIFICIOS Zona de Flujo perturbado sobre un pequeño edificio

27. COMPORTAMIENTO DE UNA ESTELA SEGÚN LA FORMA DEL EDIFICIO

28. ROMPEVIENTOS Usualmente los rompevientos consisten en filas de árboles. El grado de perturbación depende de la altura, longitud y porosidad del rompevientos. La porosidad se define como la razon del área abierta al área total del rompevientos (expresado como el porcentaje del área abierta.

29. ROMPEVIENTOS

30. PÉRDIDA DE POTENCIA E INCREMENTO DE TURBULENCIA VIENTO DEBAJO DE BARRERAS DE DIFERENTES POROSIDADES

31. ÁRBOLES INDIVIDUALES Generalmente los árboles no se encuentran distribuídos como rompevientos. La estela de flujo turbulento detrás de árboles individuales se incrementa con la distancia aunque se debilita. Esta se extiende más lejos que para un objeto sólido.

32. TERRENOS COMPLEJOS

33. TERRENOS COMPLEJOS Los terrenos complejos pueden ser clasificados en dos grandes categorías: terrenos elevados y depresiones. Desde el punto de vista de aprovechar el viento como recurso energético, estos accidentes topográficos son importantes, ya que las elevaciones sobre el terreno pueden quedar expuestas a vientos de mayor intensidad, así como las depresiones pueden “canalizar” el viento, proporcionando tambien zonas de mayor intensidad.

34. TERRENOS COMPLEJOS • Los accidentes topográficos a considerar son: • Elevaciones sobre el terreno • Lomas • Montañas aisladas • Acantilados o escarpas • Depresiones en el terreno • Valles y cuencas • Pasos y cañadas

35. LOMAS Las lomas son montañas alargadas levantándose a alturas entre los 150 y 600 metros por encima del terreno circundante. A diferencia de una montaña aislada, en la que el viento tiende a rodearla en vez de remontarla, en la loma, dada su forma alargada el viento tenderá a una aceleración al pasar por encima de ella.

36. LOMAS

37. Aceleración del Viento sobre una Loma

38. MONTAÑAS AISLADAS

39. Características de Sitios en Montañas Aisladas por Efecto de la Aceleración del Viento

40. PASOS

41. PASOS

42. ACANTILADOS Y ESCARPAS Flujo de aire contra acantilados

43. ACANTILADOS Y ESCARPAS Flujo de aire contra acantilados

44. MESETAS

45. Selección de un Emplazamiento según la Clasificación del Terreno

46. Información Meteorológica Necesaria para el Estudio del Potencial Eoloenergético * Se debe indicar la altura sobre el nivel del suelo del instrumento de medida de la velocidad del viento. (X)† significa de importancia secundaria @ Los datos convencionales se refieren a los disponibles en los Servicios Meteorológicos nacionales y habitualmente registrados con carácter períodico siguiendo las prácticas normalizadas recomendadas por la O.M.M.

47. Información Meteorológica Necesaria para el Estudio del Potencial Eoloenergético (continuación) * Se debe indicar la altura sobre el nivel del suelo del instrumento de medida de la velocidad del viento. (X)† significa de importancia secundaria @ Los datos convencionales se refieren a los disponibles en los Servicios Meteorológicos nacionales y habitualmente registrados con carácter períodico siguiendo las prácticas normalizadas recomendadas por la O.M.M.