Nociones básicas de la energía eólica

ENERGÍA EOLICA

Nociones básicas de la energía eólica

¿Qué es el viento?

El viento es un fenómeno meteorológico producido por causas naturales, al igual que la lluvia o la nieve y es el responsable del movimiento del aire en la troposfera, que es una de las cuatro capas en las cuales está divida la atmosfera terrestre y aquella fundamental a la hora de la respiración de los seres vivos. El encuentro de diversas presiones en diferentes áreas es la que produce la corriente de aire o viento.
Básicamente, el origen de los vientos está dado por los movimientos de traslación y rotación de la tierra, en tanto y a su vez, son los que también provocan importantes diferencias en cuanto a radiación solar, especialmente aquella de onda larga que es absorbida indirectamente por la atmósfera gracias a la propiedad diatérmica que ostenta el aire y que hace que la radiación solar solo caliente indirectamente la atmósfera ya que los rayos del sol pueden atravesarla pero sin llegar a calentarla. Pero los rayos de calor (infrarrojos) reflejados por las superficies terrestre y acuática son los que sí lograrán calentar el aire dando origen al movimiento del aire, o sea del viento.

También el desigual calentamiento del aire provoca diferencias en la presión que pueden a veces traducirse en vientos.[pic 1]

Dirección y velocidad del viento.

Como ya se ha explicado anteriormente, el viento es el aire en movimiento, el cual se produce en dirección horizontal, a lo largo de la superficie terrestre.

La dirección, depende directamente de la distribución de las presiones, pues aquel tiende a soplar desde la región de altas presiones hacia la de presiones más bajas.

Se llama dirección del viento el punto del horizonte de donde viene o sopla.Para distinguir uno de otro se les aplica el nombre de los principales rumbos de la brújula, según la conocida rosa de los vientos. Los cuatro puntos principales corresponden a los cardinales: Norte (N), Sur (S), Este (E) y Oeste (W). Se consideran hasta 32 entre estos y los intermedios, aunque los primordiales y más usados son los siguientes con su equivalencia en grados del azimuth:

Rosa de los vientos

[pic 2]                   [pic 3]

Medición de la dirección  y velocidad del viento

El aparato tradicionalmente empleado para medir la dirección del viento es la veleta, que marca la dirección en grados en la propia rosa. Debe instalarse de acuerdo a los procedimientos internacionales vigentes para evitar perturbaciones.

Se considera que a partir de los 10 m de altura las perturbaciones no afectan de forma notable a la medida. La velocidad del viento se mide con el anemómetro, que es un molinete de tres brazos, separados por un ángulo de 120ª, que se mueve alrededor de un eje vertical. Los brazos giran con el viento y permiten medir su velocidad. Hay anemómetros de reducidas dimensiones que pueden sostenerse con una sola mano y que son muy prácticos, aunque menos precisos debido a las mencionadas perturbaciones.  

Teorema de Coriolis

La rotación de la Tierra ejerce un efecto sobre los objetos que se mueven sobre su superficie que se llama "Efecto Coriolis".
En el Hemisferio Norte este efecto curva su dirección de movimiento hacia la derecha.

Cuando un objeto inicia un movimiento apuntando en una dirección en el Hemisferio Norte, sea cual sea esa dirección, la trayectoria real resulta curvada hacia la derecha respecto a la dirección inicial. Esto es debido a que la Tierra gira de Oeste a Este.
Cuando se dispara con un cañón de largo alcance, en el momento de apuntar, hay que tener en cuenta este efecto. Con un cañón que alcance 40 km, el punto de impacto se desviará a la derecha de la dirección en que apuntamos. Sin ningún tipo de viento que desvíe la bala, caerá unos cuantos metros a la derecha debido a la rotación de la Tierra.

[pic 4][pic 5]

Dicen los libros que cuando se vacía el lavabo, recipiente ancho y con poco fondo, el agua se desplaza hacia el sumidero central horizontalmente y que, debido al efecto Coriolis, el agua gira en sentido contrario a las agujas del reloj en el Hemisferio Norte y justo en sentido contrario en el Sur. Compruébalo. La experiencia es difícil de realizar porque puede venir influida por rotaciones iniciales inducidas por agitación. A lo mejor compruebas que en tu lavabo no gira en ningún sentido. ¿Se deberá a que el agua se vacía muy rápido y no da tiempo a que la aceleración de Coriolis la haga rotar? ¿Se observaría el efecto con un orificio de salida menor? Investiga siempre que puedas con tus propias experiencia lo que te dicen. Busca información en la RED.

Un objeto que se mueve horizontalmente en cualquier dirección y sobre la superficie terrestre en la zona del Polo, lo hace en una dirección siempre perpendicular a la velocidad angular de la Tierra. En consecuencia, la aceleración de Coriolis (a = 2w^V) que se ejerce sobre él tiene un valor máximo a = 2W·Vsen Q, su dirección es perpendicular a V y su sentido hacia la derecha del avance del cuerpo (tiende a torcer la dirección de avance hacia la derecha). A medida que nos alejamos del Polo hacia el Ecuador la dirección y el valor de a cambia por formar el plano del horizonte y W distintos ángulos. 
En el Ecuador el valor de la componente de la aceleración de Coriolis, que desvía los movimientos en la superficie hacia la derecha de su sentido de avance, es cero (para movimientos en el plano horizontal). Esto ocurre cualquiera que sea la dirección del movimiento (sólo deja de cumplirse en una dirección). En cuanto nos alejamos del Ecuador hacia el Polo Norte aparece una componente de giro hacia la derecha que va aumentando a medida que nos acercamos al Polo.
El efecto Coriolis curva la dirección inicial de los vientos que se mueven entre dos puntos de alta y baja presión desviándolos, en el HemisferioNnorte, hacia la derecha de su dirección de avance y en el Hemisferio Sur, hacia la izquierda.

...