La energía solar no es una energía alternativa: es la energía.
Hermann Scheer

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  1. #1
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    Predeterminado cálculo kWh/kW minieólica

    Buenos días a todos. Tengo una duda para el cálculo rápido de generación de energía de los pequeños molinos de 300-400W a 4-5kW.

    Para la energía solar la energía producida se puede estimar rapidamente tomando las HSP (4 y pico de media anual con valores medios de entre 3 y 6 horas en Diciembre y Agosto) por la potencia de la instalación en placas solares y con un 80% de rendimiento y multiplicando por un factor de inclinación tendremos una muy buena aproximación de la energía generada.

    Para eólica sin embargo, solo encuentro en el IDAE mapas de viento que, además, son a 80 metros de altura y estas instalaciones están normalmente a 10 o 12 metros y no encuentro más que aproximaciones de 2kWh/kW o 3kWh/kW de forma anual.

    ¿Alguien puede echarme una mano y decirme un metodo de calcular aproximadamente la generación de estos molinos, ya sea mensual o anual?
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  2. #2
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    Predeterminado Respuesta: cálculo kWh/kW minieólica

    Hay puesto por ahí un link a un mapa de vientos online GlobalWind herramienta de anlisis del potencial elico y en Energía Eólica. Meteo Aerolugo Breitling tiene un simulador con los vientos en Galicia y las curvas de potencia de unos aparatos.

  3. #3
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    Predeterminado Respuesta: cálculo kWh/kW minieólica

    Eres demás de buena gente Photon. Muchas gracias, jeje. Ahí veo que en zona Rioja la velocidad media de viento es de 2,0 m/s (si es que no me confundo con la gráfica y son millas/hora o algo así) a 10 metros de altura, algo muchos más útil en mi caso.

    Y una vez sabiendo esto, como puedo calcular esa energía. ¿Considero un rendimiento medio del generador por la relación velocidad media/velocidad máxima?
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  4. #4
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    Predeterminado Respuesta: cálculo kWh/kW minieólica

    Cita Iniciado por santaklaus03 Ver mensaje
    Eres demás de buena gente Photon. Muchas gracias, jeje. Ahí veo que en zona Rioja la velocidad media de viento es de 2,0 m/s (si es que no me confundo con la gráfica y son millas/hora o algo así) a 10 metros de altura, algo muchos más útil en mi caso.

    Y una vez sabiendo esto, como puedo calcular esa energía. ¿Considero un rendimiento medio del generador por la relación velocidad media/velocidad máxima?
    No, necesitas no la velocidad media sino la distribución de velocidades en le tiempo. Las gráficas te sacan un período de un año y las velocidades son en m/s. A su vez necesitas la curva de potencia de la turbina, también en KW para cada velocidad en m/s. Basta pues multiplicar las horas de viento a esa velocidad por la potencia correspondiente, y hacer el sumatorio de todo ello.

    Lo tienes explicado aquí (en inglés). El resultado con viento real medido por mi estación es la página que te ha comentado Photon: Energía Eólica. Meteo Aerolugo

    Si me dices el punto exacto donde quieres hacer el cálculo y la turbina deseada, te hago una simulación con los datos del Cener para que puedas comprobar con tus cálculos.

  5. #5
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    Predeterminado Respuesta: cálculo kWh/kW minieólica

    Ya veo. Se trata de tengo este viento y este viento me produce tanta energía y así con cada dato. Luego el problema realmente es saber el viento distribuido y no medio. Entonces... ¿de donde se saca esta información fiable (aparte de Galicia digo)?

    He encontrado esto Weather Station History : Weather Underground
    ya que la instlaación sería Logroño pero tengo los valores medios. Para saber los valores más reales tendría que ir día a día y me da valores de viento cada 5 minutos.
    El modelo de aerogenerador es Whisper 1000 900W 24V

    Muchas gracias de nuevo


    EDITO: Lo mismo me pasa con la página del gobierno de la Rioja: http://www.larioja.org/npRioja/defau...p?idtab=457639. Tengo "inutiles" velocidades medias mensuales si veo el año o diarias si veo el mes.
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  6. #6
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    Predeterminado Respuesta: cálculo kWh/kW minieólica

    Weather Underground no da distribuciones de viento, y aunque tengas datos cada 5 minutos no te arriendo la ganancia si tienes que mirar un año entero Yo podría tener acceso al dueño de esa estación, pero el software que utiliza tampoco da distribuciones.

    En el mapa del Cener sí puedes conseguir una distribución, pulsando en los puntos de cuadrícula te da las rosas de viento de ese lugar y la gráfica de distribuciones en porcentaje respecto del total anual. Insisto, si me das el punto lo más exacto posible te hago el cálculo.

  7. #7
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    Predeterminado Respuesta: cálculo kWh/kW minieólica

    El punto es:
    42º 31' 14,5'' N 2º 27' 25'' E Altura = 500m (Oyón a 5 kilómetros de Logroño)

    El aerogenerador es:
    Southwest Windpower | Whisper 100 Wind Turbine

    Mi agradecimiento es:
    INFINITO

    PD: Lo siento, estaré dormido, porque no encuentro en el mapa del CENER la distribución del viento por horas, ya sea mensual o anual :S



    Editado, sigo sin encontrarlo pero tirando de un día 2 de julio de 2009 según las tablas de Gobierno de la rioja me sale esto:http://www.megaupload.com/?d=IUMSFHST
    Entiendo que 14kWh ese día con el aerogenerador de 900W (divido al final pro 4 porque son valores cada 15 minutos). ¿Es esto correcto como estimación y método de cálculo? ¿Se aplican luego coeficientes de seguridad? ¿Podrias de todas formas hacerme la estimación para aprender y decirme donde esta ese listado de horas?
    Mi mas apreciado agradecimiento de este pequeño padawan...
    Última edición por santaklaus03; 26/04/2010 a las 09:18
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  8. #8
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    Predeterminado Respuesta: cálculo kWh/kW minieólica

    Cita Iniciado por santaklaus03 Ver mensaje
    El punto es:
    PD: Lo siento, estaré dormido, porque no encuentro en el mapa del CENER la distribución del viento por horas, ya sea mensual o anual :S
    Haz zoom en le mapa a tu zona, selecciona la herramienta "visualización de gráficas" del menú suoerior (en iconos). Pincha en el punto más crecano a tu lugar y te aperecerá una ventana emergente con las rosas de vientos y distribuciones.

    Te he hecho el cálculo para el punto más cercano a las coordenadas que me has dado y el Whisper 100. La zona no da mucho viento que digamos, te adjunto además la distribución y el gráfico de densidades de potencia:

    Período de observación: 1 año.
    Velocidad media: 3.05 m/s

    Producción media diaria: 0.70 KWh
    Producción media mensual: 21.05 KWh
    Producción total anual: 247.93 KWh


    De todas formas me parece raro que en el valle del Ebro no tengas velocidades superiores a los 10 m/s. Y la Whisper 100 tiene una velocidad de arranque un poco alta, por lo que la gama baja de vientos es completamente inaprovechable.
    Imágenes adjuntadas Imágenes adjuntadas   

  9. #9
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    Predeterminado Respuesta: cálculo kWh/kW minieólica

    Te pongo también las curvas de potencia y eficiencia de dicha turbina. Y de paso he cambiado a una Bornay 600 por comparar, y como tiene una curva de potencia más favorable a bajas velocidades, con los mismos datos de viento te daría estos resultados:

    Media diaria: 1.06 KWh
    Media mensual: 31.74 KWh
    Total anual: 373.72 KWh

    Por lo general las Bornay trabajan bien en la zona baja y media de velocidades de viento, mejor que las de Southwest Windpower.
    Miniaturas adjuntadas Miniaturas adjuntadas cálculo kWh/kW minieólica-oyon3.jpg   cálculo kWh/kW minieólica-oyon4.jpg  


  10. #10
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    Predeterminado Respuesta: cálculo kWh/kW minieólica

    Energia de viento, energia utilizable y energía generada. ¿Cual es el valor correcto?

    A mi me sale según los datos que me has pasado de Oyon:
    350h 0m/s = 0kW
    1200h 1m/s = 0kW
    1800h 2m/s = 0 kW
    2300h 3m/s = 20W * 2300h = 46kW
    1400h 4m/s = 40W * 1400h = 56kW
    650h 5m/s = 70W * 650h = 45,5kW
    450h 6m/s = 150W * 450h = 65,5kW
    200h 7m/s = 220W * 200h = 44,0kW
    50h 8m/s = 300W * 50h = 15kW
    40h 9m/s = 410W * 40h = 16,4kW

    Total anual = 288,4kWh
    Media diaria = 0,79kWh

    ¿Es correcto este calculo y que he realizado ahora y he colgado antes? Es que no acabo de entender de donde sale el tuyo :S
    Me refiero, se parecen mucho y evidentemente mi numero de horas lo he tomado "a ojo" de la grafica que me has pasado y por eso tengo 288,4kWh en vez de tus 247kWh. Sigo sin entender lo de esas 3 energías y me sorprende notablemente que un aerogenerador de 600W genera más que uno de 900W sencillamente porque su curva se adecua más al viento, aunque evidentemente cuadra bien con la zona.

    Muchas gracias por toda la información!
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  11. #11
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    Predeterminado Respuesta: cálculo kWh/kW minieólica

    Energía del viento es la total disponible en el viento para la superficie de barrido del rotor del generador, lógicamente toda esa energía no se transforma en electricidad. Energía utilizable es la aplicación de la Ley de Betz a la cantidad inicial, que dice más o menos que un generador ideal no puede extraer más del 59% de la energía del viento. Energía producida es lo que realmente genera tu turbina, por debajo de la energía utilizable ideal. La diferencia entre ambas es la eficiencia de la turbina.

    Tus cálculos son correctos, la diferencia estriba en la poca precisión que nos da el Cener con la gráfica a la hora de interpretar los porcentajes. Y que tú has supuesto que a 3 m/s tienes producción, y según el fabricante la turbina arranca a 3.5 m/s. Pero es correcto lo que has hecho.

  12. #12
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    Thumbs up Respuesta: cálculo kWh/kW minieólica

    Ok, entendido. La energía no "depende directamente" de la velocidad media sino de todos a cada uno de los valores que hacen esa media, considerando el tiempo que hay de dichos valores de viento. Ya he visto como ver las rosas y gráficas con el CENER y me ha sorprendido la producción del generador de 600W pero lo has explicado perfectamente.

    Positivo para ti! (lo siendo photon, respondiste el primero pero no me deja volver a votarte mas jaja).

    A ver como con estos datos adecuo un aerogenerador a esos vientos de baja velocidad!
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  13. #13
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    Predeterminado Respuesta: cálculo kWh/kW minieólica

    Qué producción necesitarias? El Whisper 100 ya lo tienes o es una de las opciones? Podemos buscar alguno que se adecúe a tus requerimientos y al viento del que dispones.

  14. #14
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    Predeterminado Respuesta: cálculo kWh/kW minieólica

    Oh, no hace falta que ya me hagas más trabajo, me siento que te estoy exprimiendo y ya has ampliado mis conocimientos enormemente jaja.

    En serio ahora, no tengo el aerogenerador. Necesito generar una media diaria de 4,5-5kWh (para una generación híbrida con aporte solar que ya tengo estimado) y me habían indicado de usar 2 aerogeneradores de 900W pero veo que apenas me darían 1,4kWh/día. Se que el viento de la zona es muy malo, pero tampoco quiero plantar 5 aerogeneradores con sus torres correspondientes (por espacio y coste).
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  15. #15
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    No te preocupes que no exprimes nada La verdad es que la zona no da mucho viento, es complicado generar con esos datos. Por lo que he visto parece todo muy llano, si tuvieras la suerte de disponer de alguna pequeña colina o ladera suave orientada al viento dominante (este - oeste) la cosa mejoraría. Pero a priori desde luego el panorama no es muy bueno para eólica.

  16. #16
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    Predeterminado Respuesta: cálculo kWh/kW minieólica

    He mirado el Whisper 500 de 3kW (la ficha está justo debajo de la del 100 y 200):

    350h 0m/s = 0kW
    1200h 1m/s = 0kW
    1800h 2m/s = 0 kW
    2300h 3m/s = 0kW
    1400h 4m/s = 200W * 1400h = 280kW
    650h 5m/s = 480W * 650h = 312kW
    450h 6m/s = 700W * 450h = 315kW
    200h 7m/s = 1000W * 200h = 200kW
    50h 8m/s = 1250W * 50h = 62,5kW
    40h 9m/s = 2000W * 40h = 80kW

    Total anual = 1.249,5kWh
    Media diaria = 3,42kWh

    No me fio mucho de las horas reales de 8 y 9 m/s de ciento pero tampoco he contado nada del viento a 3m/s (según fabricante arranca a 3,4m/s).

    No se cuanto se ganará por ponerlo a 20 metros y no a 10 metros y así asegurarme la producción pero bueno. Quizá puedas darme una idea a este respecto.
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  17. #17
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    Sí, a mi la 500 me da unas cifras muy similares a las tuyas. Pero ten en cuenta que su coste será mucho mayor, y desde luego una torre más alta hará que las velocidades sean proporcionalmente más elevadas, pero también costará más.

    En esto de la eólica hay cosas curiosas. Mira por ejemplo, metiendo los datos de la 200, intermedia entre ambas. Cabría esperar eso, algo intermedio, y sin embargo estos son los datos:

    Diario: 1.98 KWh
    Mensual: 59.32 KWh
    Anual: 698.59 KWh

    Esto es casi 3 veces más que la 100, y son sólo 100W más nominales. Por qué este resultado? Pues la turbina tiene una velocidad de arranque menor y además el área de barrido del rotor es casi el doble. En definitiva una eficiencia más alta.

  18. #18
    robinson está desconectado Forero
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    Predeterminado Respuesta: cálculo kWh/kW minieólica

    Hola Brietling,

    me ha encantado todo lo mostrado en este tema, y la página web muy chula, mis felicitaciones.

    Pregunta, donde vivo que hay un térmico diario, me gustaría demasiado montar un mínimo de estación con data logger para ver las distribuciones y ver viabilidades económicas.

    Sabiendo que no es para ningún projecto y que esta estación me la pueden robar, ¿que mínimo tengo que gastarme para tener una estación y conectarla a un PC?. La instalaría en un poste de iluminación que tiene un amigo donde está bien despejado para que le entre el viento.

    gracias de antemano.

  19. #19
    Avatar de Breitling
    Breitling está desconectado Forero
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    Cita Iniciado por robinson Ver mensaje
    Sabiendo que no es para ningún projecto y que esta estación me la pueden robar, ¿que mínimo tengo que gastarme para tener una estación y conectarla a un PC?. La instalaría en un poste de iluminación que tiene un amigo donde está bien despejado para que le entre el viento.
    Mira estos loggers, guardan los datos en memoria que luego puedes volcar a PC:

    http://www.solarweb.net/forosolar/en...tml#post111261

  20. #20
    robinson está desconectado Forero
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    Predeterminado Respuesta: cálculo kWh/kW minieólica

    Gracias, voy a investigar un poco más.

    Saludos,

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