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Curso Introductorio de Energía Eólica DECIMA PARTE.

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Presentación del tema: "Curso Introductorio de Energía Eólica DECIMA PARTE."— Transcripción de la presentación:

1 Curso Introductorio de Energía Eólica DECIMA PARTE

2 Curso Introductorio de Energía Eólica SISTEMAS CONVERSORES DE ENERGÍA EÓLICA (SCEE)

3 Curso Introductorio de Energía Eólica TIPOS DE SCEE SISTEMAS DE EJE VERTICAL SISTEMAS DE EJE HORIZONTAL SISTEMAVENTAJASINCONVENIENTES Eje verticalAprovechan vientos de cualquier dirección Menos eficientes que los sistemas de eje horizontal Eje horizontalMás eficientes que los sistemas de eje vertica Necesitan un sistema de orientación Los sistemas de eje horizontal también pueden ser: Viento arriba o viento atrás Velocidad constante o velocidad variable

4 Curso Introductorio de Energía Eólica Aplicación de los SCEE Aplicación de la energía eólica Generación de potencia para servicio de energía eléctrica Centrales eoloeléctricas Generación distribuida Sistemas aislados híbridos Orientadas al uso final (sistemas aislados) Bombeo de agua Molienda y trituración Refrigeración Producción de hielo Calefacción Usos residenciales Desalación de agua Compresión de aire Señalización y telemetría Protección catódica Producción de hidrógeno Procesos electroquímicos Etc.

5 Curso Introductorio de Energía Eólica TIPOS DE ROTORES

6 Curso Introductorio de Energía Eólica TIPOS DE ROTORES

7 Curso Introductorio de Energía Eólica TIPOS DE ROTORES

8 Curso Introductorio de Energía Eólica Eficiencia de Conversión de un SCEE t = Eficiencia de conversión C p (v) = Eficiencia del rotor m = Eficiencia de la transmisión G = Eficiencia del generador P v = Potencia del viento P r = Potencia a la salida del rotor P m = Potencia mecánica P e = Potencia eléctrica

9 Curso Introductorio de Energía Eólica Bombeo de Agua Bomba Mecánica

10 Curso Introductorio de Energía Eólica Bombeo de Agua Aerogenerador-Bomba eléctrica

11 Curso Introductorio de Energía Eólica Bombeo de Agua 1.Evaluación de requerimientos de agua La potencia de la aerombomba a bombear donde: E R = Energía requerida (Wh) ρ = Densidad del aire, (kg/m³) Q = Cantidad de agua bombeada, (m 3 ) v = Velocidad de viento, (m/s) g = Aceleración de la gravedad (9.81 m/s²) A = Área barrida por el rotor H = Altura de elevación total, (m)C p = Coeficiente de potencia del 2.Evaluación de la energía eólicadisponible rotor (típicamente entre 0.2 y 0.45) en el sitioη M = Eficiencia de la transmisión a)Patrón de distribución diariaη B = Eficiencia de la bomba b)Patrón estacional, correlacionado con 3.- Análisis económico el observatorio más cercano a)Vida útil de la aerobomba (20 a 30 años) c)Velocidades medias mensuales b)Tasas de interés y de amortización d)Desviación estándar de medias horarias c)Costos de operación y mantenimiento varianza d)Tasa de incremento esperada en los precios de combustible y energía eléctrica f)Costo real en el sitio de los combustibles utilizados o de la energía eléctrica

12 Curso Introductorio de Energía Eólica Aerogeneración Aerogenerador Avispa (IIE)Aerogenerador Colibrí

13 Curso Introductorio de Energía Eólica Aerogeneración Tamaño comparativo (Aerogenerador Avispa)

14 Curso Introductorio de Energía Eólica Aerogeneración Vista del Generador (Aerogenerador Avispa)

15 Curso Introductorio de Energía Eólica Aerogeneración Sistema de orientación (Aerogenerador Avispa)

16 Curso Introductorio de Energía Eólica Aerogeneración Aerogenerador Comercial de Mediana Capacidad

17 Curso Introductorio de Energía Eólica Aerogeneración Estación de pruebas El Gavillero

18 Curso Introductorio de Energía Eólica Potencia Generada Teórica v i = Velocidad de inicio de generación v s = Velocidad de salida de generación P e (v) = Curva de potencia del aerogenerador

19 Curso Introductorio de Energía Eólica Curva de Potencia de un Aerogenerador Velocidad (m/s) Potencia (kW)

20 Curso Introductorio de Energía Eólica Potencia Generada Teórica (ejemplo) Encontrar la potencia media generada con aerogenerador cuya curva de potencia es la descrita en la lámina anterior si los factores de la f.d.p. de Weibull son k=2.32 (adim) y c= 5.87 m/s Velocidad (m/s) Potencia (kW)

21 Curso Introductorio de Energía Eólica Potencia Generada Teórica (ejemplo) RESPUESTA: CLS k = 2.32 c = 5.87 N = 100 DIM VEL(10), POT(10) VEL(1) = 3.6: POT(1) = 0! VEL(2) = 4.2: POT(2) =.4 VEL(3) = 6.8: POT(3) = 2! VEL(4) = 9.5: POT(4) = 3.7 VEL(5) = 10!: POT(5) = 4! VEL(6) = 18!: POT(6) = 4! VEL(7) = 20!: POT(7) = 0! V1 = 3.6: V2 = 20: H = (V2 - V1) / N V = V1: GOSUB 500: P1 = P V = V2: GOSUB 500: P2 = P PG = (P1 + P2) / 2 V = V1 FOR I = 1 TO N - 1 V = V + H: GOSUB 500: PG = PG + P NEXT I PG = PG * H PRINT USING "POTENCIA GENERADA= ####.# kW"; PG GOTO J = IF V >= VEL(J) THEN GOTO 550: ELSE J = J + 1: GOTO P = (POT(J) - POT(J - 1)) / (VEL(J) - VEL(J - 1)) P = (P * (V - VEL(J - 1))) + POT(J - 1) P = P * (k / c) * (V / c) ^ (k - 1) P = P * EXP(-((V / c) ^ k)) RETURN 600 END

22 Curso Introductorio de Energía Eólica Potencia Generada Teórica (ejemplo) RESPUESTA: 1.3 kW Factor de Planta P nom = Potencia nominal, kW Para nuestro ejemplo FP: o 32.5%

23 Curso Introductorio de Energía Eólica Dimensionamiento de un Banco de Baterías E bat = Tamaño del banco de baterías, Wh E bat = Eficiencia de la batería ( plomo-ácido, Niquel-Cadmio) DOD max = Máxima profundidad de descarga N aut = Días de autonomía E con = Demanda de energía por día, Wh


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