GESTIÓN DEL MONTAJE ...

DOCUMENTO DE USO EXCLUSIVO PARA PROFESORES

 Enunciado y Solución

1. Señale seis parámetros típicos que suelen supervisar los diferentes sistemas de seguridad de los aerogeneradores y los sensores utilizados para convertir la magnitud física en una eléctrica para su medida.

   Solución:

   • Velocidad del viento. Se utiliza un anemómetro.
   • Temperaturas del Motor, generador, etc. Se utilizan sondas de temperatura tipo PT100, o termómetros en caso de temperatura ambiental.
   • Enrollado de los cables. Se utiliza un enconder o sensor cuenta vueltas.
   • Nivel de aceite. Se utiliza un sensor de presión hidrostática o un sensor de nivel ajustable.
   • Presión de aceite. Se utiliza un manómetro.
   • Potencia, energía y horas de utilización. Se utilizan contadores de energía.
   • Se utiliza un acelerómetro.
   • Velocidad de giro del rotor. Se utiliza un sensor inductivo.
   • Otras.
2. La siguiente tabla muestra los datos diezminutales obtenidos en una estación anemométrica durante una semana, indicando la dirección del viento (número de veces registrada en una semana) y la velocidad media de viento para cada una de las direcciones de la rosa de vientos.

   Se pide:

   • Determinar la frecuencia (en tanto por ciento) para cada una de las direcciones de la rosa de vientos.
   • Representar la gráfica (tipo radial) correspondiente a la frecuencia de direcciones para cada una de las direcciones de la rosa de vientos.
   • Representar la gráfica (tipo radial) correspondiente a la velocidad media para cada una de las direcciones de la rosa de vientos.
   • Determinar la energía como función del tiempo y la velocidad al cubo.
   • Determinar la frecuencia de energía (en tanto por ciento) para cada una de las direcciones de la rosa de vientos.
   • Representar la gráfica (tipo radial) correspondiente a la frecuencia de energía para cada una de las direcciones de viento.
   • A la vista de los resultados y gráficas anteriores, determina y justifica la dirección predominante de energía disponible por el del viento en el emplazamiento analizado.

Solución:

1. • Apartados 1, 4 y 5. Los resultados correspondientes a los apartados 1, 4 y 5 pueden verse en la siguiente tabla, columnas: Frecuencia dirección; Energía E=f( v³)·t; Frecuencia energía.
     

      

     Sector	Nº Veces	Frecuencia Dirección	V. media	Energía E=f(v3·t)	Frecuencia Energía
     N	130	12,9%	6,0	27,86	7,7%
     NNE	35	3,5%	5,5	5,78	1,6%
     NE	9	0,9%	4,8	0,99	0,3%
     ENE	13	1,3%	2,7	0,25	0,1%
     E	21	2,1%	3,1	0,62	0,2%
     ESE	18	1,8%	5,0	2,23	0,6%
     SE	41	4,1%	8,2	22,43	6,2%
     SSE	144	14,3%	9,1	107,65	29,6%
     S	176	17,5%	9,1	131,58	36,2%
     SSW	50	5,0%	6,5	13,62	3,7%
     SW	10	1,0%	4,2	0,74	0,2%
     WSW	11	1,1%	3,0	0,29	0,1%
     W	14	1,4%	2,5	0,22	0,1%
     WNW	25	2,5%	3,5	1,06	0,3%
     NW	143	14,2%	4,2	10,51	2,9%
     NNW	168	16,7%	6,1	37,83	10,4%
     	1008	100%	5,2	363,66	100,0%

   • Apartado 2. Gráfica correspondiente a la frecuencia de direcciones

• Apartado 3. Gráfica correspondiente a la velocidad media para cada una de las direcciones
  

• Apartado 6. Gráfica correspondiente a la frecuencia de energía para cada una de las direcciones

• Apartado 7. A la vista de las gráficas se observa como las direcciones de viento predominantes son NNW y S-SSE, suponiendo ambas orientaciones aproximadamente el mismo tiempo.

Sin embargo se observa que mientras en el sector NNW la velocidad media del viento está en torno a los 6 m/s, la velocidad media del viento en la dirección S-SSE, está sobre 9 m/s.

Esto hace que la distribución de energía sea mayoritaria en la dirección S-SSE, suponiendo el 65% de la energía total disponible por el viento.

En este caso la orientación y posicionamiento de aerogeneradores será teniendo en cuenta esta dirección predominante de energía S-SSE (aproximadamente 170º respecto al N).