lab monitoreo de energias renovables

8/18/2019 Lab Monitoreo de Energias Renovables

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UNIVERSIDAD NACIONALPEDRO RUIZ GALLO

FACULTAD DE INGENIERIA MECANICA Y ELECTRICA

Laboratorio De Ingeniería Mecnica I

MONITOREO DE ENERGÍAS RENOVABLES ENPLAYAS

!AR!OZA ANAYA ALE"ANDER


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MONITOREO DE ENERGÍAS RENOVABLES EN PLAYAS

MONITOREO DE ENERG#A E$LICA Y SOLAR

I% O!&ETIVOS'- Medir la la intensidad de la radiación y la el!cidad del ient! en este cas! en

"na #laya$

II% FUNDAMENTO TEORICO'

ENERGIA RENOVA!LE

Se den!%ina energía reno(ab)e a la ener&'a ("e se !)tiene de *"entes nat"rales

irt"al%ente ina&!ta)les+ ya sea #!r la in%ensa cantidad de ener&'a ("e c!ntienen+ ! #!r("e s!n ca#aces de re&enerarse #!r %edi!s nat"rales$, Entre las ener&'asren!a)lesse c"entan la eólica+ &e!tr%ica+ .idr!elctrica+ %are!%!tri/+ s!lar + "ndi%!tri/+la )i!%asa y l!s )i!c!%)"sti)les$

ENERG#A EOLICA

Par("e eólic! en Te0as+ Estad!s 1nid!s$

Energía e*)ica es la ener&'a !)tenida del ient!+ es decir+ la ener&'a cintica &enerada #!r

e*ect! de las c!rrientes de aire+ y ("e es trans%"tada en !tras *!r%as 2tiles de ener&'a #ara

las actiidades ."%anas$

LABORATORIO DE INGENIERIA MECANICA I Página 1

http://es.wikipedia.org/wiki/Energ%C3%ADa_renovable#cite_note-1http://es.wikipedia.org/wiki/Energ%C3%ADa_e%C3%B3licahttp://es.wikipedia.org/wiki/Energ%C3%ADa_geot%C3%A9rmicahttp://es.wikipedia.org/wiki/Energ%C3%ADa_hidroel%C3%A9ctricahttp://es.wikipedia.org/wiki/Energ%C3%ADa_mareomotrizhttp://es.wikipedia.org/wiki/Energ%C3%ADa_solarhttp://es.wikipedia.org/wiki/Energ%C3%ADa_undimotrizhttp://es.wikipedia.org/wiki/Biomasahttp://es.wikipedia.org/wiki/Biocombustiblehttp://es.wikipedia.org/wiki/Parque_e%C3%B3licohttp://es.wikipedia.org/wiki/Tejashttp://es.wikipedia.org/wiki/Tejashttp://es.wikipedia.org/wiki/Tejashttp://es.wikipedia.org/wiki/Estados_Unidoshttp://es.wikipedia.org/wiki/Estados_Unidoshttp://es.wikipedia.org/wiki/Estados_Unidoshttp://es.wikipedia.org/wiki/Energ%C3%ADahttp://es.wikipedia.org/wiki/Vientohttp://es.wikipedia.org/wiki/Vientohttp://es.wikipedia.org/wiki/Energ%C3%ADa_cin%C3%A9ticahttp://es.wikipedia.org/wiki/Energ%C3%ADa_e%C3%B3licahttp://es.wikipedia.org/wiki/Energ%C3%ADa_geot%C3%A9rmicahttp://es.wikipedia.org/wiki/Energ%C3%ADa_hidroel%C3%A9ctricahttp://es.wikipedia.org/wiki/Energ%C3%ADa_mareomotrizhttp://es.wikipedia.org/wiki/Energ%C3%ADa_solarhttp://es.wikipedia.org/wiki/Energ%C3%ADa_undimotrizhttp://es.wikipedia.org/wiki/Biomasahttp://es.wikipedia.org/wiki/Biocombustiblehttp://es.wikipedia.org/wiki/Parque_e%C3%B3licohttp://es.wikipedia.org/wiki/Tejashttp://es.wikipedia.org/wiki/Estados_Unidoshttp://es.wikipedia.org/wiki/Energ%C3%ADahttp://es.wikipedia.org/wiki/Vientohttp://es.wikipedia.org/wiki/Energ%C3%ADa_cin%C3%A9ticahttp://es.wikipedia.org/wiki/Energ%C3%ADa_renovable#cite_note-1


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En la act"alidad+ la ener&'a eólica es "tili/ada #rinci#al%ente #ara #r!d"cir ener&'a

elctrica %ediante aer!&enerad!res$ A *inales de 34,,+ la ca#acidad %"ndial de l!s

&enerad!res eólic!s *"e de 356 &i&aati!s$, En 34,, la eólica &eneró alreded!r del 57 del

c!ns"%! de electricidad %"ndial$3 En Es#a8a la ener&'a eólica #r!d"0! "n ,97 del

c!ns"%! elctric! en 34,,$5

La ener&'a eólica es "n rec"rs! a)"ndante+ ren!a)le+ li%#i! y ay"da a dis%in"ir las

e%isi!nes de &ases de e*ect! inernader! al ree%#la/ar ter%!elctricas a )ase de

c!%)"sti)les *ósiles+ l! ("e la c!nierte en "n ti#! de ener&'a erde$ S" #rinci#al

inc!neniente es la inter%itencia del ient!$

Ten+encia ,-n+ia)

En l!s 2lti%!s die/ a8!s+ la ener&'a eólica se .a c!nertid! en la *"ente de ener&'a %:s

din:%ica+ incre%entand! die/ eces s" ca#acidad instalada a niel %"ndial y ascendiend! a"n t!tal de ;4$$ D"rante este %is%! a8! se re&istró "n

creci%ient! c!rres#!ndiente a 34 G= de n"eas instalaci!nes$ En )ase a este desarr!ll!+ se

#r!n!stica ("e ,94$444 M= ser:n instalad!s en el a8! 34,4$

Para %ediad!s del si&l! ??I+ se esti%a ("e la ener&'a eólica #!dr: c")rir .asta "n 54 #!r

cient! del c!ns"%! elctric! %"ndial+ se&2n di*erentes !r&ani/aci!nes del sect!r$ Est!s

#r!nóstic!s se )asan s!)re t!d! en las tendencias en l!s &randes %ercad!s de @.ina e India

("e est:n "tili/and! cada e/ %:s la ener&'a eólica$

A #rinci#i!s de 3446+ el 64 #!r cient! de la ca#acidad instalada en aer!&enerad!res seenc"entra en E"r!#a y Estad!s 1nid!s$ L!s #a'ses ("e .an reali/ad! las %ay!res

inersi!nes en esta *"ente ener&tica s!n Ale%ania 3,+6 G=+ Es#a8a ,5+; G=+ Estad!s

1nid!s ,9+6 G=+ India >+> G=+ @.ina < G= y Dina%arca 5+, G=$ @!n "n 34 #!r

cient!+ Dina%arca es el #a's c!n la %ay!r #enetración de &eneración eólica en "n siste%a

elctric! naci!nal$

Venta.a/ e i,0acto/

Se c!nsidera la eólica c!%! ener&'a ren!a)le+ ya ("e tiene s" !ri&en en #r!ces!s

at%!s*ric!s #r!cedentes del s!l+ "na *"ente ina&!ta)le$ N! #r!d"ce e%isi!nes da8inas a la

at%ós*era+ #!r l! ("e n! c!ntri)"ye al incre%ent! del e*ect! inernader! ni al ca%)i!cli%:tic!$ La ener&'a eólica es c!%#ati)le c!n !tr!s "s!s de s"el!+ c!%! #!r e0e%#l!+ la

a&ric"lt"ra y la &anader'a$ Las instalaci!nes s!n *:cil%ente reersi)les$

L!s i%#act!s ("e &eneran la instalación y !#eración de aer!&enerad!res y+ en %ay!r niel

l!s #ar("es eólic!s+ dicen relación c!n la e%isión de r"id! y el eent"al i%#act! is"al$ En


http://es.wikipedia.org/wiki/Aerogeneradorhttp://es.wikipedia.org/wiki/Vatiohttp://es.wikipedia.org/wiki/Vatiohttp://es.wikipedia.org/wiki/Energ%C3%ADa_e%C3%B3lica#cite_note-gwec-1http://es.wikipedia.org/wiki/Energ%C3%ADa_e%C3%B3lica#cite_note-2http://es.wikipedia.org/wiki/Energ%C3%ADa_e%C3%B3lica#cite_note-2http://es.wikipedia.org/wiki/Energ%C3%ADa_e%C3%B3lica#cite_note-Avance_del_informe_2011_Red_Electrica_Espa.C3.B1ola-3http://es.wikipedia.org/wiki/Energ%C3%ADa_e%C3%B3lica#cite_note-Avance_del_informe_2011_Red_Electrica_Espa.C3.B1ola-3http://es.wikipedia.org/wiki/Energ%C3%ADa_renovablehttp://es.wikipedia.org/wiki/Energ%C3%ADa_verdehttp://es.wikipedia.org/wiki/Aerogeneradorhttp://es.wikipedia.org/wiki/Vatiohttp://es.wikipedia.org/wiki/Energ%C3%ADa_e%C3%B3lica#cite_note-gwec-1http://es.wikipedia.org/wiki/Energ%C3%ADa_e%C3%B3lica#cite_note-2http://es.wikipedia.org/wiki/Energ%C3%ADa_e%C3%B3lica#cite_note-Avance_del_informe_2011_Red_Electrica_Espa.C3.B1ola-3http://es.wikipedia.org/wiki/Energ%C3%ADa_renovablehttp://es.wikipedia.org/wiki/Energ%C3%ADa_verde


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l!s est"di!s de i%#act! a%)iental ta%)in .ay ("e tener en c!nsideración el eent"al

i%#act! s!)re la ai*a"na$

ENERG#A SOLAR

La energía /o)ar es la ener&'a !)tenida a #artir del a#r!ec.a%ient! de la radiaciónelectr!%a&ntica #r!cedente del S!l$

La radiación s!lar ("e alcan/a la Tierra .a sid! a#r!ec.ada #!r el ser ."%an! desde laAnti&Cedad+ %ediante di*erentes tecn!l!&'as ("e .an id! e!l"ci!nand! c!n el tie%#!desde s" c!nce#ción$ En la act"alidad+ el cal!r y la l"/ del S!l #"ede a#r!ec.arse #!r %edi! de ca#tad!res c!%! cl"las *!t!!ltaicas+ .elióstat!s ! c!lect!res tr%ic!s+ ("e #"eden trans*!r%arla en ener&'a elctrica ! tr%ica$ Es "na de las lla%adas ener&'as

ren!a)les ! ener&'as li%#ias+ ("e #"ede .acer c!nsidera)les c!ntri)"ci!nes a res!ler al&"n!s de l!s %:s "r&entes #r!)le%as ("e a*r!nta la ."%anidad$ ,

Las di*erentes tecn!l!&'as s!lares se clasi*ican en #asias ! actias en *"nción de la *!r%aen ("e ca#t"ran+ c!nierten y distri)"yen la ener&'a s!lar$ Las tecn!l!&'as actias incl"yenel "s! de #aneles *!t!!ltaic!s y c!lect!res tr%ic!s #ara rec!lectar la ener&'a$ Entre lastcnicas #asias+ se enc"entran di*erentes tcnicas en%arcadas en la ar("itect"ra )i!cli%:tica la !rientación de l!s edi*ici!s al S!l+ la selección de %ateriales c!n "na %asatr%ica *a!ra)le ! ("e ten&an #r!#iedades #ara la dis#ersión de l"/+ as' c!%! el dise8! dees#aci!s %ediante entilación nat"ral$

En 34,,+ la A&encia Internaci!nal de la Ener&'a se e#resó en l!s si&"ientes tr%in!s Feldesarr!ll! de tecn!l!&'as s!lares li%#ias+ )aratas e ina&!ta)les s"#!ndr: "n en!r%e )ene*ici! a lar&! #la/!$ A"%entar: la se&"ridad ener&tica de l!s #a'ses %ediante el "s! de"na *"ente de ener&'a l!cal+ ina&!ta)le y+ a"n %:s i%#!rtante+ inde#endendiente dei%#!rtaci!nes+ a"%entar: la s!steni)ilidad+ red"cir: la c!nta%inación+ dis%in"ir: l!sc!stes de la %iti&ación del ca%)i! cli%:tic!+ y eitar: la s")ida ecesia de l!s #reci!s del!s c!%)"sti)les$ Estas enta0as s!n &l!)ales$ De esta %anera+ l!s c!stes #ara s" incenti!y desarr!ll! de)en ser c!nsiderad!s inersi!nes de)en ser reali/adas de *!r%a sa)ia yde)en ser a%#lia%ente di*"ndidasF$,

La *"ente de ener&'a s!lar %:s desarr!llada en la act"alidad es la ener&'a s!lar *!t!!ltaica$Se&2n in*!r%es de la !r&ani/ación ec!l!&ista Green#eace+ la ener&'a s!lar *!t!!ltaica #!dr'a s"%inistrar electricidad a d!s terci!s de la #!)lación %"ndial en 3454$3

Act"al%ente+ y &racias a l!s aances tecn!ló&ic!s+ la s!*isticación y la ec!n!%'a de escala+el c!ste de la ener&'a s!lar *!t!!ltaica se .a red"cid! de *!r%a c!nstante desde ("e se*a)ricar!n las #ri%eras cl"las s!lares c!%erciales+5 a"%entand! a s" e/ la e*iciencia+ y s"c!ste %edi! de &eneración elctrica ya es c!%#etiti! c!n las*"entes de ener&'a


http://es.wikipedia.org/wiki/Energ%C3%ADa_(tecnolog%C3%ADa)http://es.wikipedia.org/wiki/Solhttp://es.wikipedia.org/wiki/Radiaci%C3%B3n_solarhttp://es.wikipedia.org/wiki/Calorhttp://es.wikipedia.org/wiki/Luzhttp://es.wikipedia.org/wiki/Energ%C3%ADa_renovablehttp://es.wikipedia.org/wiki/Energ%C3%ADa_renovablehttp://es.wikipedia.org/wiki/Energ%C3%ADa_solar#cite_note-ie11-1http://es.wikipedia.org/wiki/Panel_fotovoltaicohttp://es.wikipedia.org/wiki/Colector_solarhttp://es.wikipedia.org/wiki/Arquitectura_bioclim%C3%A1ticahttp://es.wikipedia.org/wiki/Arquitectura_bioclim%C3%A1ticahttp://es.wikipedia.org/wiki/Ventilaci%C3%B3n_(arquitectura)http://es.wikipedia.org/wiki/Agencia_Internacional_de_la_Energ%C3%ADahttp://es.wikipedia.org/wiki/Sostenibilidadhttp://es.wikipedia.org/wiki/Contaminaci%C3%B3nhttp://es.wikipedia.org/wiki/Cambio_clim%C3%A1ticohttp://es.wikipedia.org/wiki/Energ%C3%ADa_solar#cite_note-ie11-1http://es.wikipedia.org/wiki/Energ%C3%ADa_solar_fotovoltaicahttp://es.wikipedia.org/wiki/Greenpeacehttp://es.wikipedia.org/wiki/Energ%C3%ADa_solar#cite_note-2http://es.wikipedia.org/wiki/Energ%C3%ADa_solar#cite_note-2http://es.wikipedia.org/wiki/Energ%C3%ADa_solar_fotovoltaicahttp://es.wikipedia.org/wiki/Energ%C3%ADa_solar#cite_note-3http://es.wikipedia.org/wiki/Energ%C3%ADa_no_renovablehttp://es.wikipedia.org/wiki/Energ%C3%ADa_(tecnolog%C3%ADa)http://es.wikipedia.org/wiki/Solhttp://es.wikipedia.org/wiki/Radiaci%C3%B3n_solarhttp://es.wikipedia.org/wiki/Calorhttp://es.wikipedia.org/wiki/Luzhttp://es.wikipedia.org/wiki/Energ%C3%ADa_renovablehttp://es.wikipedia.org/wiki/Energ%C3%ADa_renovablehttp://es.wikipedia.org/wiki/Energ%C3%ADa_solar#cite_note-ie11-1http://es.wikipedia.org/wiki/Panel_fotovoltaicohttp://es.wikipedia.org/wiki/Colector_solarhttp://es.wikipedia.org/wiki/Arquitectura_bioclim%C3%A1ticahttp://es.wikipedia.org/wiki/Arquitectura_bioclim%C3%A1ticahttp://es.wikipedia.org/wiki/Ventilaci%C3%B3n_(arquitectura)http://es.wikipedia.org/wiki/Agencia_Internacional_de_la_Energ%C3%ADahttp://es.wikipedia.org/wiki/Sostenibilidadhttp://es.wikipedia.org/wiki/Contaminaci%C3%B3nhttp://es.wikipedia.org/wiki/Cambio_clim%C3%A1ticohttp://es.wikipedia.org/wiki/Energ%C3%ADa_solar#cite_note-ie11-1http://es.wikipedia.org/wiki/Energ%C3%ADa_solar_fotovoltaicahttp://es.wikipedia.org/wiki/Greenpeacehttp://es.wikipedia.org/wiki/Energ%C3%ADa_solar#cite_note-2http://es.wikipedia.org/wiki/Energ%C3%ADa_solar_fotovoltaicahttp://es.wikipedia.org/wiki/Energ%C3%ADa_solar#cite_note-3http://es.wikipedia.org/wiki/Energ%C3%ADa_no_renovable


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c!nenci!nales en "n creciente n2%er! de re&i!nes &e!&r:*icas+ alcan/and! la #aridad dered$H


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1 4 ,-)tite/ter 5a,0erí,etro61n ,-)tí,etro+ ta%)in den!%inad! 0o)í,etro+, es "n instr"%ent! elctric! #!rt:til #ara %edir directa%ente %a&nit"des elctricas actias c!%!c!rrientes y #!tenciales tensi!nes ! #asias c!%! resistencias+ ca#acidades y!tras$ Las %edidas #"eden reali/arse #ara c!rriente c!ntin"a ! alterna y enari!s %:r&enes de %edida cada "na$ L!s .ay analó&ic!s y #!steri!r%ente se.an intr!d"cid! l!s di&itales c"ya *"nción es la %is%a c!n al&"na ariantea8adida$

1 4 ane,*,etroEl ane,*,etro ! ane,*gra7o es "n a#arat! %ete!r!ló&ic! ("e se "sa #ara la #redicción del cli%a y+ es#ec'*ica%ente+ #ara %edir la el!cidad del ient!$Asi%is%! es "n! de l!s instr"%ent!s de "el! ):sic! en el "el! de aer!naes%:s #esadas ("e el aire$


http://es.wikipedia.org/wiki/Mult%C3%ADmetro#cite_note-1http://es.wikipedia.org/wiki/Mult%C3%ADmetro#cite_note-1http://es.wikipedia.org/wiki/Potencial_(f%C3%ADsica)http://es.wikipedia.org/wiki/Resistencia_el%C3%A9ctricahttp://es.wikipedia.org/wiki/Corriente_continuahttp://es.wikipedia.org/wiki/Electr%C3%B3nica_anal%C3%B3gicahttp://es.wikipedia.org/wiki/Electr%C3%B3nica_digitalhttp://es.wikipedia.org/wiki/Meteorolog%C3%ADahttp://es.wikipedia.org/wiki/Climahttp://es.wikipedia.org/wiki/Velocidadhttp://es.wikipedia.org/wiki/Instrumentos_de_vuelohttp://es.wikipedia.org/wiki/Mult%C3%ADmetro#cite_note-1http://es.wikipedia.org/wiki/Potencial_(f%C3%ADsica)http://es.wikipedia.org/wiki/Resistencia_el%C3%A9ctricahttp://es.wikipedia.org/wiki/Corriente_continuahttp://es.wikipedia.org/wiki/Electr%C3%B3nica_anal%C3%B3gicahttp://es.wikipedia.org/wiki/Electr%C3%B3nica_digitalhttp://es.wikipedia.org/wiki/Meteorolog%C3%ADahttp://es.wikipedia.org/wiki/Climahttp://es.wikipedia.org/wiki/Velocidadhttp://es.wikipedia.org/wiki/Instrumentos_de_vuelo


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IV% DATOS E"PERIMENTALES'

TIEMP

O

VELOCIDAD DEL

VIENTO5,8/6

T!259C

6

T!S

59C6VOLTA&E

RADIACION5:8,;

6

4644 ,$94 ,9$44 ,9$$4 9,>$444;44 ,$>4 ,>$44 ,>$3$;4 >3;$444;,< ,$;4 ,>$44 ,>$5$44 >54$444;54 3$>4 ,>$44 ,6$44 >H$H$44 ,6$44 >>$>4 >>>$44,4,< 3$;4 ,6$44 ,;$>$94 >>9$44,454 3$>4 33$44 35$44 >6$64 >66$44,4H< 3$9$H4 >9H$44,,44 5$44 34$44 33$44 >9$,4 >9,$44,,,< 5$,4 ,;$44 33$44 >4 ,;$9$>4 >9>$44,,H< 5$44 ,;$44 35$44 >>$54 >>5$44,3,< 5$>$94 >>9$44,354 5$>4 33$44 3


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VARIA!LES RESULTADOSel!cidad #r!%edi! del iend! d"rante el dia %Js 3$94!lta0e #r!%edi! d"rante el dia %Js 9>$94te%#erat"ra #r!%edi! de )"l)! sec! K@ 34$53te%#erat"ra #r!%edi! de )"l)! ."%ed! K@ ,6$


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010020030040050060000

!00"00

RADIACION(W/m2)

TIEMPO

R

A

D

I

A

C

I

O

N

VIII% CONCLUSIONES'

- La ariación de la el!cidad del ient! es #!ca de)id! a ("e c!%! #asa eltie%#! a dis%in"yend!

- La radiación en las #ri%eras .!ras se incre%entó .asta ciert! #"nt! l"e&! #er%anece casi c!nstante de)id! a ("e el d'a est"! casi n")lad! y n! .")!tanta radiación

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