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LA ENERGÍA EÓLICA
Alejandro Ample C
Andrés Rodríguez C
¿Por qué se llama Energía Eólica?
Una corta historia…
En la cuna de la civilización
occidental, en la rica de la cultura
griega han nacido diversas tipo de
leyendas y mitologías.
Es por esto, que el nombre de
energía eólica proviene del dios
Eolo, que era hijo de Mimante, uno
de los hijos del Eolo Helénida.
Según
cuenta
Diodoro,
historiador griego, narra que Eolo
al llegar a la isla de Líparo, donde
reinaba el rey Líparo, ayudo a este
de apoderarse de la zona de
Sirrento mientras él se caso con la
hija del rey, Cíane, y se en rey de
la isla.
Se dice que era piadoso, justo y amable con los
extranjeros, enseñó a los valientes navegantes al
manejo de las velas y se decía que tenía la habilidad
de predecir los vientos. En este pasaje se mencionan
en los seis hijos de Eolo.
¿Por qué se llama Energía Eólica?
Tambien se menciona que, Zeus le
había concedido el poder de controlar
los vientos por lo que Eolo tenía
encerrados a los marineros y los
gobernaba con su dominio absoluto,
apresándolos o liberándolos a libertad
de su antojo.
Por otro lado, en la Odisea, este Eolo,
denominado como el Señor de los
Vientos, vivía en la isla flotante de Eolia.
Tuvo la voluntad de ayudar a Odiseo en
su retorno a Ítaca. Se explica que Eolo lo
trató muy bien, y le dio sus vientos
favorables, además de un odre que
poseía el poder de darle todos los vientos
y que debía ser utilizado con sabiduría.
¿Por qué se llama Energía Eólica?
Sin embargo, la tripulación de Odiseo
fueron desconfiados y creyeron que la
bolsa contenía oro y la abrieron,
provocando como consecuencias graves
tempestades y la nave terminó regresando
a las costas de Eolia, pero Eolo se negó a
ayudarlos de nuevo.
Eolo
es
representado
empuñando un cetro como
símbolo de su autoridad, y
rodeado
de
turbulentos
remolinos, los Vientos, cada uno
de los cuales era un dios.
EL VIENTO
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 y en todas las
direcciones. Estas denominadas
corrientes constituyen los vientos.
DIRECCIÓN DEL VIENTO
Las diferencias térmicas, generadas
por calentamiento 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.
DIRECCIÓN DEL VIENTO
El viento, a su vez, transporta
vapor de agua, pudiendo favorecer
su concentración 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 igual
presión, 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.
CALENTAMIENTO DIFERENCIAL Y
CONVECCIÓN
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.
CALENTAMIENTO DIFERENCIAL Y
CONVECCIÓN
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.
LA FUERZA CORIOLIS
Gaspard Gustav Coriolis.
1792 - 1843
Matemático e ingeniero francés que en 1835 expresó que todo
sistema en rotación ejerce sobre cualquier objeto que se desplace
sobre él una fuerza perpendicular a la dirección de su movimiento
torciendo su trayectoria.
INFLUENCIA DE LA FUERZA CORIOLIS
VELOCIDAD DEL VIENTO
Se ha establecido una escala de velocidades de vientos
llamada Beaufort que las clasifica en 17 categorías:
Las mayores velocidades de
vientos se encuentran en los
ciclones tropicales y cerca de los
45º de latitud sur, (de 150 a 200
km/h).
La mayor velocidad registrada
fue 416 km/h instantáneo, 338
km/h como promedio de 5 min,
en New Hampshire (US).
CIRCULACIÓN ATMOSFÉRICAS
La circulación atmosférica tiene lugar en la troposfera, zona inferior de la
atmósfera que contiene 4/5 de la masa de ésta y cuyo espesor alcanza 7 km
en el polo y 17 km en el ecuador.
Tiene su origen en dos causas fundamentales:
• La radiación solar, más intensa en los
polos, es el factor más importante
rotación de la tierra
• La rotación de la tierra que produce desvíos
de los vientos hacia la derecha en el hemisferio
norte y hacia la izquierda en el hemisferio sur y
por efecto Centrífugo una sobre-elevación de la
altura de la atmósfera en el ecuador.
CIRCULACIÓN ATMOSFÉRICAS
La circulación general de la
atmósfera como término
medio, puede representarse
esquemáticamente al nivel de
la superficie terrestre como se
muestra:
En cada hemisferio se pueden distinguir tres núcleos más o menos
individualizados: tropical, templado y polar.
CIRCULACIÓN ATMOSFÉRICAS
El desigual calentamiento de los océanos y continentes, la
existencia del relieve y las variaciones de las estaciones
implican deformaciones y una partición de las zonas de altas y
bajas presiones.
HISTORIA DE LA ENERGÍA EÓLICA
La energía eólica se ha utilizado históricamente para
tareas mecánicas que requerían de mucho esfuerzo
físico, como era moler grano o elevar agua de pozos.
En estos casos la energía final que se usaba era la
energía mecánica, sin embargo, con el paso de los
años el objetivo que se buscaba era el de producir
energía eléctrica a partir del viento.
La generación de energía eléctrica a
partir de energía eólica tuvo lugar en
Dinamarca hacia 1890, cuando se
realizaron los primeros experimentos
con aerogeneradores, llegando a
producir hasta 200 kw.
Desde el año 1995 hasta nuestros días
hemos visto crecer exponencialmente
la energía eólica en todo el mundo,
destacando los países como España,
Dinamarca, Holanda y Alemania.
LA ENERGÍA EÓLICA
La energía eólica pertenece al conjunto de las energías renovables o también
denominadas energías alternativas. La energía eólica es el tipo de energía renovable
más extendida a nivel internacional por potencia instalada (Mw) y por energía
generada (Gwh).
Como se menciono anteriormente en
la diferencia de presiones, la energía
eólica procede de la energía del
sol (energía solar), ya que son los
cambios de presiones y de
temperaturas en la atmósfera los que
hacen que el aire se ponga en
movimiento, provocando el viento,
que los aerogeneradores aprovechan
para producir energía eléctrica a
través del movimiento de sus palas
(energía cinética).
LA ENERGÍA EÓLICA
TURBINAS EOLICAS
Funcionan al contrario que un ventilador, en lugar de utilizar electricidad
para producir viento, como un ventilador, las turbinas eólicas utilizan el
viento para producir electricidad. El viento da vueltas a las láminas, que
hacen girar un eje, que conecta con un generador y produce electricidad.
FUNCIONAMIENTO DE UN
AEROGENERADOR
VENTAJAS DE LA ENERGÍA EÓLICA
Bajo Costo Operativo
Además las turbinas eólicas tienen muy bajos
costos operativos y de mantenimiento. Es el
viento quien lleva a cabo todo el trabajo de girar
las aspas para que el generador produzca la
energía.
Una vez terminada la instalación inicial, lo único
que tenemos que hacer es asegurarse de que la
energía esté llegando desde la turbina hasta el
suministro o el sistema de respaldo de energía.
VENTAJAS DE LA ENERGÍA EÓLICA
Alta Producción
Una de las principales ventajas de la
energía eólica es que es capaz de
producir suficiente energía para
satisfacer las necesidades energéticas.
Una sola turbina eólica puede producir
suficiente energía como para alimentar
a varios edificios grandes o incluso
podría abastecer de energía hasta
1,400 casas.
Incluso un aerogenerador pequeño con
aspas de 8 metros de longitud o hasta
menos
es
capaz
de
reducir
dramáticamente nuestros costos de
energía o incluso eliminarlos.
VENTAJAS DE LA ENERGÍA EÓLICA
Esto quiere decir que
mientras el sol siga
existiendo y calentando
la atmósfera terrestre,
en la tierra seguirán
existiendo
las
corrientes de viento y
por lo tanto la energía
eólica
continuara
siendo posible.
Energía Ilimitada
La energía eólica es posible gracias a las corrientes de
viento producidas por los cambios de temperatura en
la atmósfera que el sol ocasiona. Esto quiere decir que
el potencial para generar energía eléctrica usando el
viento es virtualmente inagotable.
VENTAJAS DE LA ENERGÍA EÓLICA
Baja Inversión
Otro de los beneficios de la
energía eólica es que desde
el punto de vista económico,
las turbinas eólicas son
relativamente baratas. Otras
formas de generación de
energía renovable, como la
energía geotérmica, pueden
llegar a costar miles para
una instalación residencial.
Las turbinas eólicas, por otra parte, puede
ser muchísimo más económicas, sobre
todo si uno decide construir un generador
eólico casero.
VENTAJAS DE LA ENERGÍA EÓLICA
Ayuda al Medio Ambiente
Debido a que la energía eólica es
una forma limpia, ecología y
sustentable de generar energía
eléctrica,
este
método
de
producción de energía eléctrica no
contamina el aire y el medio
ambiente y ayuda a revertir el efecto
invernadero causado por la quema
de combustible fósil.
DESVENTAJAS DE LA ENERGÍA
EÓLICA
Peligrosas para las Aves
Producción
Intermitente
Una de las desventajas es que
si los aerogeneradores son
instalados en una zona donde
la velocidad promedio del
viento es alta, entonces tiene
mucho sentido. Si, por otra
parte, el lugar de instalación
del sistema eólico cuenta con
una velocidad de viento
promedio baja, entonces la
producción
de
energía
eléctrica será deficiente.
Las turbinas eólicas también pueden llegar a
representar un peligro para los pájaros y
otros animales. Estos animales pueden
resultar heridos al volar a través de las aspas
de los generadores o incluso por volar a su
alrededor.
Se dice que el sonido que producen las
aspas al girar puede afectar ligeramente el
ecosistema de la zona y podría tener un
impacto negativo en la cadena alimenticia
de la región.
DESVENTAJAS DE LA ENERGÍA
EÓLICA
Visualmente Intrusivas
En este punto se dividen las opiniones, ya que
hay quienes afirman que las turbinas eólicas
no
son
particularmente
atractivas
visualmente. A diferencia de los paneles
solares, los cuales se disimulan muy bien
sobre las azoteas, las turbinas eólicas no
ofrecen esta opción.
Desde luego eso depende del gusto de cada
persona y la instalación de cada turbina. Por
ejemplo, las turbinas eólicas TransWind
QuadRo cuentan con un avanzado diseño que
no solo la convierte en uno de los más
avanzados aerogeneradores en el mundo, sino
que también le da una imagen robusta,
innovadora y con mucho carácter.
PARQUES EÓLICOS
REQUISITOS DE UN PARQUE DE EÓLICO
Para que la energía eólica se establezca en una localización concreta,
mediante parques eólicos, el lugar de instalación debe cumplir una serie
de requisitos.
LOCALIZACIÓN DE UN PARQUE DE
EÓLICO
La energía eólica debe estar instalada en suelo
no urbanizable, generalmente.
Lejanía de más de un kilómetro con núcleos
urbanos para evitar la contaminación acústica
de los parques eólicos.
Respetar la avifauna
del entorno,
estableciendo si es
preciso un paso para
aves migratorias entre
grupos de
aerogeneradores.
Más de 2.000 horas de producción eólica
equivalente a potencia máxima (horas
equivalentes).
No interferencia con señales electromagnéticas
del entorno, ya que señales de televisión, radio
o telefonía se pueden ver perjudicadas si no se
instalan otros dispositivos que lo eviten.
MUNDO EÓLICO
TOP 5 DE LOS MAYORES
PRODUCTORES DE ENERGÍA EÓLICA
5. Horse Hollow Wind Energy Center - Estados
Unidos - 736 MW
4. Roscoe Wind Farm – Estados Unidos – 782
MW
TOP 5 DE LOS MAYORES
PRODUCTORES DE ENERGÍA EÓLICA
3. Alta Wind Energy Center – Estados Unidos –
1.020 MW
2. Jaisalmer Wind Park – India – 1.064 MW
TOP 5 DE LOS MAYORES
PRODUCTORES DE ENERGÍA EÓLICA
1. Gansu Wind Farm - China - 5.160 MW
ENERGÍA EÓLICA EN
ENERGÍA EÓLICA EN COLOMBIA
PARQUE EÓLICO
JEPÍRACHI
Jepírachi, que significa vientos del nordeste
(vientos que vienen del Cabo de la Vela) en
lengua nativa Wayuu, es el primer parque para
la generación de energía eólica construido en
el país.
El parque entró en operación comercial plena
el 19 de abril de 2004, y hace parte de un
programa mayor para el aprovechamiento de
la energía eólica en la Alta Guajira.
ENERGÍA EÓLICA EN COLOMBIA
Tiene una capacidad instalada de 19,5 MW
de
potencia
nominal,
con
15
aerogeneradores de 1,3 MW cada uno,
sometidos a los vientos alisios que soplan
casi todo el año en esta parte de la península, Las máquinas están distribuidas en dos filas de
a un promedio de 9,8 metros por segundo. ocho y siete máquinas respectivamente, en un
área aproximada de un kilómetro de largo en
dirección paralela a la playa y 1,2 kilómetros de
ancho al norte de la ranchería Kasiwolin y al
occidente de la ranchería Arutkajui.
ENERGÍA EÓLICA EN COLOMBIA
Planes de Energía Eólica en Colombia:
Colombia cuenta con otras muchas zonas
con buenos vientos para la instalación de
parques eólicos.
•Las Islas de San Andrés y Providencia
•Villa de Leyva
•Cúcuta
•Santander
•Risaralda
•Valle del Cauca
•Huila
•Boyacá
Zonas donde, en un futuro, las aspas de los
molinos de viento podrían producir energía
limpia y respetuosa con el medio ambiente.
ENERGÍA EÓLICA EN COLOMBIA
El FUTURO DE LA ENERGÍA EÓLICA
FUTURO DE LA ENERGÍA EÓLICA
Actualmente muchos países cuentan con la
energía eólica como una fuente de energía
primaria en pleno desarrollo. Los países
que destacan como futuros grandes
generadores de energía eólica son: China,
India, Sudamérica y EE.UU. De hecho,
China cuenta ya con grandes fabricantes de
aerogeneradores que han conseguido
tecnologías muy fiables.
Instalación eólica en Cataluña
FUTURO DE LA ENERGÍA EÓLICA
Turbinas eólicas en vuelo
Makani Airborne Wind Turbine: puede alcanzar vientos más fuertes y
consistentes a altitudes cerca de los 300 metros, lo que significa que un 85%
de los Estados Unidos puede tener recursos de viento viables por medio de
este dispositivo (comparado con el 15% que utiliza tecnología de turbina
actualmente).
CONCLUSIONES
La 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 y en todas las direcciones. Estas
denominadas corrientes constituyen los vientos.
CONCLUSIONES
Las diferencias térmicas, generadas por calentamiento no uniforme en el
suelo, originan diferencias de presión entre puntos de la superficie terrestre,
a 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.
CONCLUSIONES
Desde el punto de vista económico, aun cuando la inversión inicial es mayor
que para un sistema diesel, este “combustible” es gratis y tiene una vida
prolongada. Sin embargo su principal desventaja es que es intermitente y
aleatorio, lo que resulta difícil su predicción en gran parte del planeta.
BIBLIOGRAFÍA
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http://www.lbaindustrial.com.mx/que-es-la-energia-eolica/
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Taller de experimentación en fluidos geofísicos. (s.f). Recuperado el 10 de Mayo 2014, de
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