Medición de Viento, Temperatura y Presión en Instalaciones Eólicas

Medición de la Dirección del Viento

El elemento empleado tradicionalmente para medir la dirección del viento es una veleta, que consiste en un dispositivo montado sobre un eje vertical y de giro libre, de tal modo que puede moverse cuando el viento cambia de dirección. Puede obtenerse una medida de la dirección del viento resolviendo los registros de salida de dos anemómetros de hélice dispuestos ortogonalmente. Las veletas suelen transmitir la información mediante un potenciómetro de hilo bobinado o un potenciómetro capacitivo. Habitualmente proporcionan la máxima tensión para la dirección norte y la mínima alrededor de 357º, por lo que hay un pequeño hueco. La resolución típica es de 0,3º. Es importante alinearlos bien y evitar el efecto de la torre. La diferencia entre una buena y una mala veleta suele estar en el transductor. Un transductor de mala calidad tiene una banda muerta bastante grande en el norte y una vida limitada. La veleta más pesada es más estable y la más grande se orienta incluso con los vientos más suaves.

Medición de la Temperatura

La medición de la temperatura se utiliza para la determinación de la potencia suministrada. Los termómetros corrientes basados en un elemento de resistencia de platino son los más utilizados. La temperatura puede afectar a la densidad del aire, que a su vez afecta a la producción de un aerogenerador.

Medición de la Presión Atmosférica

La presión atmosférica se utiliza para la determinación de la potencia suministrada en una instalación eólica. Generalmente se utiliza un barómetro meteorológico. La presión media del emplazamiento se utiliza para calcular la densidad media. El sensor de temperatura, presión y humedad suelen instalarse juntos en un escudo contra la radiación solar directa. La humedad no tiene influencia en el potencial eólico, pero puede ayudar a corregir datos erróneos y la posibilidad de heladas. Además, cambia poco el precio tener un sensor solo o los tres.

Calibración del Anemómetro

La calibración de anemómetros debe ser realizada por institutos especializados y siguiendo las reglas internacionales (MEASNET).

Mediciones de la Velocidad del Viento en la Práctica

La mejor forma de medir la velocidad del viento en una futura localización de una turbina eólica es situar un anemómetro en el extremo superior de un mástil que tenga la misma altura que la altura de buje esperada de la turbina que se va a utilizar. Cuando se compra un anemómetro para hacer estudios de viabilidad, el anemómetro debe estar calibrado inicialmente y llevar el certificado correspondiente. Además, si se van a utilizar periodos prolongados, es recomendable realizar calibraciones periódicas en el emplazamiento. Los anemómetros normalmente presentan una velocidad mínima de medida entre 0,5 y 2 m/s, lo cual no supone ningún problema, ya que a estas velocidades el contenido energético del viento es nulo.

Recomendaciones para la Medición

• El anemómetro debe ser de alta calidad y certificado. El resto de sensores deben ser suficientemente precisos, aunque su efecto es mucho menor.
• Se debe comprobar con una brújula que la veleta está correctamente orientada.
• El emplazamiento escogido para la torre meteorológica debe ser representativo de la velocidad que va a registrar el posible futuro parque eólico. Además, la velocidad de medida ha de ser la del rotor de la turbina.
• La torre debe instalarse de forma que perturbaciones y turbulencias debidas a la propia torre y accesorios (pletinas, sirgas, etc.) sean mínimas.
• Los datos registrados deben ser comprobados y analizados con cuidado para no introducir errores adicionales.
• Dado que no se suelen disponer de series de datos muy largas, hay que aplicar factores de corrección que tengan en cuenta si el periodo de medida ha sido más o menos ventoso que las medidas históricas.

Fallos Comunes en la Medición del Viento

• Es necesario medir la componente horizontal del viento sin perturbaciones.
• Las especificaciones del fabricante suelen ser insuficientes para un cálculo preciso de la producción del parque, ya que el fabricante asume “el peor caso”. Por ello, cada anemómetro debe calibrarse adecuadamente y utilizar el factor adecuado en el data-logger o bien en el programa de cálculo de la producción.
• El anemómetro debe colocarse suficientemente alejado de la torre mediante una pletina o traviesa. Además, la pletina debe ser suficientemente rígida para la longitud tomada y no vibrar.
• El anemómetro de la cima de la torre debe ser el punto más elevado de la misma, para no verse afectado por otras perturbaciones. Esta es la medida más importante. La veleta debe estar suficientemente alejada del anemómetro para no influenciar en la corriente de aire que este recibe.
• La torre no se debe colocar cerca de obstáculos que afecten al flujo.