Iniciado por
pmaril
Es para suministro de energía a pequeña escala, y como complemento de sistemas fotovoltaicos aislados.
Utilizo los siguientes coeficientes de rugosidad:
Tipo de terreno zo en m µ
Liso (mar, arena, nieve) 0.001-0.02 0.10-0.13
Moderadamente rugoso (hierba corta, campos de trigo u otros cereales, regiones rurales) 0.02-0.3 0.13-0.20
Rugosos (bosques, barrios) 0.3-2 0.20-0.27
Muy Rugoso (ciudades, altos edificios) 2-10 0.27-0.40 0
µ elegido = 0,15
Variación de velocidad del viento con la altura
Vm (Medición a 10 m) 4,17 m/s
Hm (Altura medición) 10 m
Vr (Velocidad a altura torre) = Vm * (Ht/Hm)µ 4,55 m/s
Ht (Altura de torre) 18 m
Cálculo:
Vm 15 Km/h
Vm 4,17 m/s
D 1,21 m
Va 3,5 m/s
Vc 22 m/s
Pn 1000 Wh
Pr = 0,5 x π x (0,5 x D)^2 x Vr^3 x Lb
Pr 21,48 Wh
D = Diámetro del rotor [m]
Va = Velocidad de arranque [m/s]
Vc = Velocidad de corte [m/s]
Pn = Potencia nominal
Pr = Potencia en el rotor [Wh]
Da = Densidad del aire [1,255 Kg/m3]
Vm = Velocidad media del aire en la zona [m/s]
KM/h a m/s = [Km/h] / 3,6
Lb = Límite de Betz (0,20 a 0,59) Cálculo con 0,4
Ht = Altura torre
Hm = Altura medición
Potencia diaria [W día]
Pr ['Wh'] x 24 [h/día]
515,61 [Wh / día]
Con relación a los cálculos, creo que debes emplear la curva de potencia de un aerogenerador comercial, los cálculos que propones pueden llevar a un error alto ya que el coeficiente de potencia Lb, no es constante para todas las velocidades, además dependiendo del viento que tengas en una zona, unas velocidades serán más frecuentes que otras y el aprovechamiento de cada velocidad va a depender del aerogenerador (de su curva de potencia), en unos casos se puede aproximar a tu estimación y en otros alejarse bastante.
Con los datos que hay (mapas IDAE, CENER, estaciones meteorológicas) se puede hacer estudio del recurso más aproximado y calcular la producción para un determinado aerogenerador es lo más "sencillo".
El punto ahora es en qué relación lo considero con el suministro por fotovoltaico. ¿Debo reducir un poco uno en relación al otro?, ¿debo considerar que ambos cubran la demanda dando por perdido el excedente?
Dependiendo de los precios cada tipo de energía y las curvas de generación y demanda debes optimizar la relación eólica-fotovoltaica para minimizar el coste final. Excedentes vas a tener, no sé de que forma los puedes aprovechar, si tuvieras la posibilidad de inyectarlo en la red sería perfecto.
¿Que pasa con la potencia nominal del generador según el fabricante?, ¿la debo considerar o valerme de mis cálculos?
Lo que he comentado antes.
Cualquier bibliografía, cálculo y apunte sobre dimensionamiento de pequeños sistemas aislados será de gran ayuda.
Por lo poco que sé, no hay mucho, se echa de menos un pliego de condiciones técnicas como los del IDAE para solar, y un marco regulatorio específico (hablo de España).
Saluda muy atte,
saludos,
Tec. Pablo Maril