Energías renovables

INTRODUCCION

El siguiente documento de una breve
descripción llevara al lector a comprender la esencia de
la generación de la electricidad mediante el
aprovechamiento de una fuente tan abundante de energía
como lo es el viento.

El viento posee energía
mecánica que es proporcional a su velocidad y puede ser
aprovechada en muchas aplicaciones, o sea, la energía
cinética generada por los efectos de las corrientes del
aire y que es transformada en otras formas útiles para las
actividades humanas, desde la antigüedad ha sido
aprovechada.

Sus primeras aplicaciones fueron en los barcos
impulsados por velas como también en los molinos de viento
son otra aplicación que se empleaban para mover sus aspas
y así poder moler granos, ya que es un recurso abundante y
limpio. En cambio, el uso del viento para producir energía
eléctrica es más reciente y a esto se le denomina
energía eólica.

La energía eléctrica es
actualmente de gran importancia para la humanidad, el mundo como
lo conocemos depende casi en su totalidad del suministro de
energía, para realizar cada una de las actividades diarias
y que constituyen nuestra forma de vida, industrias, hospitales,
bancos, medios de transporte, aparatos electrónicos
etc.

Todos estos dependen de energía
eléctrica para funcionar y cumplir con su razón de
ser, actualmente se están explotando todas las formas
posibles para poder generar la tan preciada energía
eléctrica, pero en muchas formas la maneras convencionales
(generación térmica)de producirla acarrean
problemas al medio ambiente y mucha contaminación,
recientemente se la ha dado mucha importancia al tema de
las llamadas energías renovables, llamadas
así porque si materia prima para poder generarla es
inagotable entre estas podemos mencionar las siguientes:
Energía eólica, energía fotovoltaica,
energía hidroeléctrica, energía mareomotriz
y energía biomasica.

La generación de esta energía
es una de las más utilizadas en algunos países por
ser el viento un recurso renovable o inagotable, además
esta es una de las formas de generar energía limpia y que
no afecte al medio ambiente como otros tipos de generación
ya existentes, como la generación térmica, entre
otras, es por eso que esta se considera que es una de las
llamadas energías renovables y porque está en
armonía como el medio ambiente

OBJETIVOS

GENERAL:

Realizar una investigación sobre la
generación de energía eólica o
energía generada por el viento, para comprender mejor como
puede ser aprovecha, siendo una de las llamadas energías
renovables.

ESPECÍFICOS:

· Crear un documento informativo
sobre el tema investigado.

· Aprender más sobre esta
fuente de generación de energía
eléctrica.

MARCO
TEÓRICO

El VIENTO

Es el flujo de gases a gran escala. En la Tierra
ó el movimiento en masa del aire en la atmósfera.
Günter D. Roth lo define como «la compensación
de las diferencias de presión atmosférica entre dos
puntos»

LA VELOCIDAD DEL VIENTO

El viento produce energía porque
está siempre en movimiento. Se estima que la
energía contenida en los vientos es aproximadamente el 2%
del total de la energía solar que alcanza la tierra. El
contenido energético del viento depende de su
velocidad.

Cerca del suelo, la velocidad es baja,
aumentando rápidamente con la altura. Cuanto más
accidentada sea la superficie del terreno, más
frenará ésta al viento. Es por ello que sopla con
menos velocidad en las depresiones terrestres y más sobre
las colinas. No obstante, el viento sopla con más fuerza
sobre el mar que en la tierra.

El instrumento que mide la velocidad del
viento, es el anemómetro, que generalmente
está formado por un molinete de tres brazos, separado por
ángulos de 120º que se mueve alrededor de un eje
vertical. Los brazos giran con el viento y accionan un contador
que indica en base al número de revoluciones, la velocidad
del viento incidente.

La velocidad del viento se mide
preferentemente en náutica en nudos y mediante la escala
Beaufort: Esta es una escala numérica utilizada en
meteorología que describe la velocidad del viento,
asignándole números que van del 0 (calma) al 12
(huracán). Fue ideada por el Almirante Beaufort en el
siglo XIX.

LOS VIENTOS DEL MUNDO

Todos los distintos movimientos de aire que
se producen en la Tierra, toman como referencia las áreas
en que se divide el globo: dos áreas polares cubiertas por
vientos polares del Este, dos franjas de los caballos donde se
producen los vientos del Oeste y dos zonas de vientos alisios,
que producen los vientos alisios del Nordeste y Sudeste. Teniendo
en cuenta esto, los vientos se clasifican en cuatro tipos: El
viento, cuando sopla con fuerza, recibe distintos nombres,
según las diferentes áreas del mundo: ciclones,
huracanes, tornados, etc.

Cuando el viento supera los 119 km por hora
se llama huracán. La palabra huracán viene del
nombre del dios de la tormenta del Oeste en la India. En el
océano Pacífico estas tormentas se llamaban tifones
y en Australia son conocidas como Willy Willies.

El tornado es un violento embudo giratorio de nubes que
se extiende a nivel del suelo. Son muy frecuentes en
Norteamérica. Los vientos pueden girar incluso a 380 km
por hora, más rápido que ningún otro viento
de la tierra.

El tornado es un violento embudo giratorio de nubes que
se extiende a nivel del suelo. Son muy frecuentes en
Norteamérica. Los vientos pueden girar incluso a 380 km
por hora, más rápido que ningún otro viento
de la tierra.

Tabla I.1: Medición de la fuerza
del viento según la escala Beaufort

MAPA DE LOS VIENTOS DE LA
TIERRA

VIENTOS GLOBALES: Son las
líneas generales de movimiento del Viento en
el mundo, ya que se generan por la diferencia de calor en las
grandes masas de la tierra y el agua.

VIENTOS ESTACIONALES: Las estaciones se forman
por el giro de la tierra según se acerca al sol. Las
estaciones ocasionan diferencias anuales en los sistemas
meteorológicos en el mundo, ya que tanto la tierra como el
agua se calientan a distintos niveles a lo largo del
año.

VIENTOS LOCALES: donde existen dos
categorías:

1.- El viento que sólo se
siente en una zona porque la forma de la tierra o su
situación con respecto a una masa de agua genera un
movimiento de aire específico.

2.- Viento que la gente de una zona
considera propio a pesar de que puede haberse
originado muy lejos de esa zona.

VIENTOS GIRATORIOS: Suelen ser los
más dramáticos de todos los movimientos de aire.
Tienen distintas formas y tamaños que van desde el
destructivo huracán al más pequeño remolino
de polvo.

GENERACION DE ENERGIA
EÓLICA

Energía eólica es la energía
obtenida del viento, o sea, la energía cinética
generada por efecto de las corrientes de aire, y que es
transformada en otras formas útiles para las actividades
humanas.

Está relacionada con el movimiento de las masas
de aire que se desplazan de áreas de alta presión
atmosférica hacia áreas adyacentes de baja
presión, con velocidades proporcionales al gradiente de
presión.

Los vientos son generados a causa del calentamiento no
uniforme de la superficie terrestre por parte de la
radiación solar, entre el 1 y 2% de la energía
proveniente del sol se convierte en viento. De día, las
masas de aire sobre los océanos, los mares y los lagos se
mantienen frías con relación a las
áreas.

Los continentes absorben una menor cantidad de luz
solar, por lo tanto el aire que se encuentra sobre la tierra se
expande, y se hace por lo tanto más liviana y se eleva. El
aire más frío y más pesado que proviene de
los mares, océanos y grandes lagos se pone en movimiento
para ocupar el lugar dejado por el aire caliente. Para poder
aprovechar la energía eólica es importante conocer
las variaciones diurnas y nocturnas y estacionales de los
vientos, la variación de la velocidad del viento con la
altura sobre el suelo, la entidad de las ráfagas en
espacios de tiempo breves, y valores máximos ocurridos en
series históricas de datos con una duración
mínima de 20 años. Es también importante
conocer la velocidad máxima del viento. Para poder
utilizar la energía del viento, es necesario que este
alcance una velocidad mínima de 12 km/h, y que no supere
los 65 km/h.3

Es sabido por información de buenas fuentes que
el potencial eólico del sur de nuestro país es uno
de los mejores del mundo, casualmente Argentina se encuentra
ubicado sobre gran movimiento de masas de aire que se
intensifican a medida que nos dirigimos al sur. Las extensas
llanuras por su parte permiten que los vientos alcancen
velocidades que superan los 100 km por hora, mucho más de
lo necesario para que la mejor turbina de viento funcione al
máximo de su capacidad.

Están dadas las condiciones naturales para el
aprovechamiento de semejante recurso. Hoy, solo el 0.1% de la
energía producida, corresponde con aquella que se obtiene
del viento. Porque no se aprovecha como se tiene que aprovechar,
si las ventajas son infinitas para nosotros y para el medio
ambiente. Hace no muchos años hubo un programa nacional de
energías renovables en la Secretaría de Ciencia y
Técnica, que funcionó hasta principios de los 90',
con bastantes fondos, y que se cerró con Menem. En la
actualidad, está muy desarticulada la responsabilidad
sobre las energías alternativas, en el Estado. La
Secretaría de Minería se ocupa de la parte
geotérmica, el Ministerio de Planificación de la
eólica, la Secretaría de agricultura, de los
biocombustibles.

Hay mucho para hacer, pero se necesita un programa
nacional que pueda coordinar esta cuestión
estratégica y que además cuente con fondos para
investigar y aprovechar el capital energético que tiene la
Argentina.

Existe inclusive, la ley 26.190, que salió en el
2006. Allí se establece que dentro de 10 años,
deberíamos estar reemplazando el 8% de toda la
energía que se genera, con renovable. Para llegar a ese
objetivo, tendríamos que estar trabajando
desesperadamente, y se está haciendo muy poco. El
país necesita invertir en energías alternativas
parara prepara una opción confiable fuera del paradigma
fósil, que parece convertirse en un callejón sin
salida ya que se trata de una fuente agotable de energía.
Tenemos en cuenta que la situación política,
económica, y social del país no son el mejor
contexto para brindar soluciones a corto plazo para aquellos que
no cuentan con tantos recursos como para lograr invertir en la
conexión de sus hogares a una red
eléctrica.

Es por ello que decidimos tomar partido por los pueblos
que no cuentan con los medios para aprovechar la energía
que su entorno ofrece y sobre todo gratis.

Con lo aquí expuesto podemos establecer las bases
para desarrollar una herramienta que contemple el contexto real
de aquellos pueblos o comunidades que podrían hacer uso
del recurso y no lo hacen por falta de acceso a la
información y a los recursos para
desarrollarlo.

El Espacio Geográfico es constantemente
reconstruido por el trabajo, la cultura y la capacidad
tecnológica de las sociedades que lo producen.

La sociedad requiere de la naturaleza como base
fundamental para la satisfacción de todas sus necesidades
y como soporte físico de todas sus actividades. De esta
manera, la naturaleza es revalorizada de forma permanente en
función de los recursos naturales que puede ofrecer a la
sociedad en cada momento. A su vez, los medios que permiten tal
apropiación caracterizan la fisonomía y la calidad
ambiental del espacio, condicionando muchas veces el normal
desarrollo de las actividades productivas y
socioculturales.

El permanente proceso de transformación y
expansión tecnológico, particularmente
impresionante durante los últimos doscientos años
(y en especial los últimos 25) provocó tensiones
cada vez más graves en la relación sociedad
naturaleza, plasmándose en el espacio por ejemplo en un
deterioro creciente de la calidad ambiental y de la calidad de
vida de las distintas poblaciones.

La gravedad de estos conflictos quedó evidenciada
cuando, hacia el último tercio del siglo XX, comenzaron a
difundirse distintos estudios y teorías que demostraban la
existencia de problemas ambientales de escala global (cambio
climático global), los cuales hallaban sus causas
básicamente en el modelo energético adoptado desde
la revolución industrial. Resulta importante y necesario,
con el objeto de abordar comprometidamente la empresa de producir
la energía que la sociedad requiere en términos de
sustentabilidad, transformar este mencionado modelo
energético promoviendo la conservación de un
ambiente sano en todas las escalas. "El desarrollo sustentable no
supone como objetivo único la conservación de la
naturaleza en su estado original, sino que significa la
aplicación de un modelo de desarrollo socialmente
equitativo que minimice la degradación o
destrucción de su propia base ecológica de
producción y habitabilidad, y permita el desarrollo de las
futuras generaciones". Esto se refiere a la necesidad de una
nueva concepción del desarrollo de las sociedades, y trae
implícita una concepción diferente de la
producción misma.

MECANISMOS DE UN DISPOSITIVO DE GENERACION
EOLICA

EJEMPLOS DE PLANTAS GENERADORAS DE ENERGIA
EOLICA

ENERGÌA EOLICA EN EL
SALVADOR

Noticia del 2009

Vientos de carácter local: brisas
montaña-valles

Estos vientos poseen dos direcciones en
función del momento del día. Durante el día
las zonas más altas del país se calientan
más rápidamente que los valles y mesetas, por lo
que se generan vientos locales que soplan desde los valles y
mesetas hacia las zonas montañosas (brisas del valle),
suavizando las temperaturas diurnas de las áreas de mayor
altura del país. Cuando llega la noche las zonas altas del
país se enfrían rápidamente, mientras que
las zonas bajas (valles y mesetas) pierden lentamente el calor
acumulado durante el día, por lo que las brisas soplan
desde las zonas montañosas hacia los fondos de los valles
y mesetas (brisas de montaña), suavizando las temperaturas
nocturnas de las zonas bajas.

ANTECEDENTES DE MEDICIONES DE VIENTO EN
EL PAÍS.

Existen pocos estudios sobre la
determinación del potencial eólico en el
país. Uno de ellos lo constituye "El viento en
Centroamérica" realizado por NRECA en la década de
los años 80. Las principales conclusiones de este estudio
para el caso de El Salvador fueron:

Se seleccionaron 3 sitios para realizar
mediciones de potencial eólico: zona sur del departamento
de Santa Ana, al este del lago de Coatepeque; zona sur-oeste del
departamento de la Libertad; y zona centro-oeste del departamento
de San Miguel, limítrofe con el departamento de
Usulután. A la fecha de publicación del documento
se tenían menos de 6 meses de mediciones con sensores de
velocidad y de dirección a 15 y 30 metros de
altura en torres de tipo NRG.

Se obtuvo la información de 71
estaciones meteorológicas de la región
centroamericana que medían velocidad del viento. Las
alturas se homogenizaron a 30 metros de altura utilizando la
ecuación: v1 = v0 * (z/z0)a, en donde a es el coeficiente
de rugosidad igual a 1/7. También en algunas estaciones se
corrigieron los datos por un factor de deterioro del equipo de
medición.

Se encontró que en el país
existe un patrón de viento estacional fuertemente marcado.
El primero es el patrón general de vientos de la
región (alisios) que tiene su mayor velocidad entre los
meses de octubre a febrero. El otro sistema es el de las brisas
del mar que se contrapone al sistema general y tiene sus mayores
velocidades en los meses de abril a septiembre.

El Salvador no cuenta con zonas de altas
velocidades de viento; las más altas estarían en la
parte central hacia el norte 5-6 m/s. El resto del país
tiene velocidades entre 4-5 m/s con un patrón constante a
lo largo del año. Aunque no se hace explícito en el
documento, se infiere que estas velocidades se obtendrían
a 30 m sobre el nivel de la superficie de la tierra.
También concluye que con la información recabada
con las mediciones de NRECA más la información
meteorológica de las 20 estaciones meteorológicas
del servicio meteorológico del país, la posibilidad
de que en El Salvador se pueda instalar un parque
eólico es reducida, no así proyectos de bombeo de
agua, telecomunicaciones y/o generación aire si muestra un
gran potencial.

IMPORTANTE

Del análisis de los resultados
estadísticos se infiere que en la mayoría de las
estaciones el promedio de la velocidad del viento oscila entre
los 2.22 – 3.61 m/s. Las estaciones que presentan las
mayores velocidades medias anuales se presentan en la tabla 1-3.
Las menores velocidades se presentaron en las estaciones:
Estación Matriz (1.56 m/s), Santa Cruz Porrillo (1.5 m/s),
Beneficio El Papalón (1.5 m/s), San Andrés (1.5
m/s), Nueva Concepción (1.42 m/s) y Cerrón Grande
(1.39 m/s).

La energía eólica se
transforma en una opción muy atractiva para obtener
energía eléctrica en lugares apartados donde no
llega la red eléctrica, pero sobre todo en lugares donde
hay mucho viento, fuerte y durante buena parte del año.
.

Pero una turbina eólica o un aparato
de energía eólica puede ser muy costoso para
alguien que solo quiere experimentar con energía
eólica casera solo por placer. Aunque signifique un ahorro
real de electricidad, no vamos a usar la energía
eólica para conectar todos los artefactos
eléctricos de nuestra casa, mucho menos si estamos
conectados a la red eléctrica.

'A-31' viento climático
observado

Producido el 14/06/2005 a las 09:12:21 p.m.
con el uso de licencia de: Ismael Antonio Sánchez,
Universidad Centroamericana, San Salvador usando la
versión WAsP: 8.01.0057

Lugar de la medición: 'Planes de
Montecristo'; posición: 14.40°N -89.36°E;
anemómetro altura: 10.00 m a.g.l.

'A-35' viento climático
observado

Producido el 16/06/2005 a las 06:54:09 a.m.
con el uso de licencia de: Sin licencia usando versión
WAsP: 8.01.0057

Lugar de la medición: 'Cerro Verde';
posición: 13.83°N -89.62°E; anemómetro
altura: 10.00 m a.g.l.

A y U se dan en m / s, P en W / m² y
las frecuencias de aparición en por mil y por ciento
(total).

'Z-4' viento climático
observado

Producida el 16/06/2005 a las 08:34:46 a.m.
con uso de licencia de: Ismael Antonio Sánchez,
Universidad Centroamericana, San Salvador usando versión
WAsP: 8.01.0057

Lugar de la medición: 'La Galera';
posición: 14.04°N -88.09°E; anemómetro
altura: 10.00 m a.g.l.

A y U se dan en m / s, P en W / m² y
las frecuencias de aparición en por mil y por ciento
(total).

CONCLUSIÓN

La energía eléctrica es una
gran herramienta en nuestra vida y dependemos mucho de ella,
desde para ver la televisión hasta poder comunicarnos y
ver a personas que estén a miles de kilómetros de
distancia, la generación de la energía
eléctrica es una gran necesidad para el ser humano pero su
generación en muchas formas resulta dañina y nociva
para el ambiente ya que en algunas formas de generación se
necesita quemar combustibles fósiles como lo es la
generación térmica y eso emana mucho C02,
entre otros gases que contaminan nuestro medio
ambiente.

Las llamadas energías renovables son
una gran alternativa para ser utilizada para abastecernos de la
tan preciada energía eléctrica, y existen como una
formas de también ayudar al el ecosistema de nuestro
planeta por ser formas limpias de obtener la energía
eléctrica.

Le energía eólica es una
fuente inagotables de producir corriente eléctrica ya que
el viento es un recurso que no se terminara, y al utilizar su
fuerza para hacer girar las aspas de los generadores transforman
la energía cinética en energía
eléctrica.

Debemos de utilizar los recursos que
tenemos en nuestro país para producir energía
eléctrica los diferentes estudios realizados en nuestro
país demuestran que tenemos excelentes condiciones para
explotar el recurso del viento para poder crear energía
eléctrica por medio de sistemas eólicos. Tenemos
que promover la implementación de los sistemas que sea una
forma de beneficiarnos a nosotros mismos y a nuestro planeta y
los sistemas de las energías renovables son de gran ayuda
para ello.

BIBLIOGRAFIA

http://gis.uca.edu.sv/swera/datos_eolicos.html

http://www.oni.escuelas.edu.ar

http://gis.uca.edu.sv/swera/datos_eolicos.html

Autor:

José Moroni Barrera
Martines

Jeffreys Javier Chinchilla

Ivan Fernando Ventura

ESCUELA ESPECIALIZADA EN INGENIERÍA
ITCA FEPADE, REGIONAL SANTA ANA TÉCNICO EN
INGENIERÍA ELÉCTRICA

MARTES 11 DE SEPTIEMBRE DEL 2012