Guía del programa de cálculo de la sombra proyectada por un aerogenerador
El programa de cálculo de la página siguiente le permite simular las sombras de un aerogenerador sobre un paisaje horizontal y plano a cualquier minuto, hora, día, mes o año en cualquier parte del globo.
Aviso: Los grandes dibujos se tomarán su tiempo (y mucha RAM)
Si desea calcular sombras durante un año completo, le puede costar a su ordenador desde 20 minutos hasta un par de horas, o más, dependiendo de la velocidad de su navegador y de su máquina, y de cómo de buena sea la resolución de su mapa y el tiempo de resolución que elija. Una buena resolución de mapa (menos de 3 pixels por cuadrado) o una gran área de trazado aumenta de forma significativa el tiempo de cálculo y la cantidad de RAM requerida por su ordenador.
Colorear el dibujo
Los colores grises de su dibujo son seleccionados de forma automática por el programa, por lo que las zonas más afectadas por la sombra aparecen en negro puro, mientras que las menos afectadas aparecen en blanco, independientemente de si está ejecutando el programa para un minuto o para un año. Las áreas no afectadas permanecen en verde.
Configuración de la pantalla
Si dispone de una pantalla con millones de colores, encontrará que las sombras grises varían muy suavemente a través de la pantalla. Si desea poder ver las diferentes "bandas" de valores de minutos de sombra, tal y como hemos hecho en nuestras imágenes de este sitio web, configure su monitor para miles de colores, o incluso para 256 colores.
Puede guardar sus mapas de sombra
Si ha generado un mapa de sombra que quiere mirar más tarde, o compararlo con otro mapa, puede guardar la página (p.ej. en su escritorio), simplemente como cualquier otra página web en formato HTML, si está utilizando Internet Explorer 4. Simplemente seleccione Guardar en su menú de archivos (y fíjese dónde lo guarda y que nombre le da).
Leer el número de minutos de sombra en cada celda
Si tiene un navegador Internet Explorer 4, y deja activada está opción mientras se genera el mapa, podrá hacer una lectura directa (en la línea de estado de su navegador) del número de minutos durante los que puede haber sombras en cada celda moviendo el cursor alrededor del mapa de sombra.
Puede recolorear su resultado
El dibujo utiliza diversos colores estándar, que parecen lógicos en una pantalla de color. Sin embargo, estos colores pueden no ser los óptimos si desea imprimir el resultado en una impresora en blanco y negro. Así pues, hemos incluido una opción que le permite cambiar el esquema de color sin tener que volver hacer los largos cálculos: puede utilizar un color particular en una "zona de sombra" alrededor de la turbina. Si utiliza un mapa de muy alta resolución, le puede llevar varios minutos a su programa hacer la recoloración (para esto IE4 es más lento que Netscape 4).
Pintar su zona de sombra
Puede modificar su dibujo para ver cualquier zona con un cierto número mínimo de minutos de sombra en un determinado color. Sin embargo, sepa que con un mapa de muy alta resolución le llevará varios minutos completar el proceso.
Otro uso del programa
De paso decir que este programa de cálculo es muy útil para fotógrafos que desean saber dónde esta el sol, antes de salir a tomar una fotografía de su motivo favorito en condiciones de iluminación ideales (por supuesto, nosotros ya lo hemos probado al fotografiar aerogeneradores). También puede utilizarlo si desea saber cómo situar una terraza en su jardín (independientemente de si quiere sol o sombra).
Localización
Puede especificar la localización de su turbina, bien sea utilizando el menú desplegable, que le proporciona la longitud y la latitud de diversas ciudades alrededor del globo, o bien introducir directamente la longitud y la latitud en grados y minutos, junto con su huso horario.
Huso horario
El huso horario se incluye automáticamente si utiliza el menú desplegable con los nombres de las ciudades. Puede introducir su huso horario relativo al GMT (hora del meridiano de Greenwich) de los menús desplegables o introducir el huso horario estándar, es decir, la longitud relativa a Greenwich que su sistema horario local utiliza como referencia, que es generalmente un múltiplo de 15 grados, correspondientes a una diferencia de tiempo de una hora (la India y unos pocos lugares más tienen un huso horario múltiplo de 7,5 grados, es decir, de media hora).
Tiempo
Puede introducir la fecha y la hora para ver cuando se producirán la salida y la puesta de sol, además de la dirección actual de la luz proveniente del sol.
Aerogenerador
Introduzca la altura del buje y el diámetro del rotor. Una altura de buje típica para un aerogenerador de 600-750 kW es de 45 a 60 m, y un diámetro de rotor típico de 43 a 48 m (puede encontrar valores típicos de alturas de buje y diámetros de rotor utilizando el menú desplegable de turbinas del programa de cálculo de la potencia de un aerogenerador ).
Si desea estudiar las sombras en zonas que están por debajo de la base del aerogenerador, puede hacer trampa y aumentar la altura de buje de la turbina. Y a la inversa, puede disminuir la altura de buje de la turbina si desea estudiar áreas que están por encima de la base de la turbina.
Si introduce un diámetro de rotor de, digamos, 0'5 puede utilizar el programa para estudiar el comportamiento de la sombra del extremo de un mástil, o de la esquina de un edificio (o utilizarlo para construir su propio reloj de sol).
Dibujo de la sombra
Puede especificar el intervalo de tiempo durante el cual desea calcular las imágenes de la sombra. Puede seleccionar un minuto, una hora, un día, un mes o un año.
Puede configurar el área de dibujo para adaptarla al tamaño de su pantalla (y/o a su papel de impresión). Si tiene la suficiente RAM (y tiempo) puede incluso especificar un mapa más grande que su pantalla. El tamaño por defecto se imprime bien en un papel de tamaño A4 en formato apaisado. El parámetro de resolución determina el área cubierta por cada cuadrado de 3-25 pixels. Le recomendamos que para tener un dibujo decente deje que cada cuadrado sólo represente menos de la mitad de un diámetro de rotor. O incluso mejor, puede configurarlo para que se ajuste a la resolución de su mapa, e imprimirlo en una hoja de acetato, para utilizarlo como capa superpuesta a un mapa de una futura localización de un aerogenerador (un pixel impreso equivale a 1/72 pulgadas (1 pulgada = 2,54 cm)).
La longitud del intervalo en minutos determinas cuántas imágenes del rotor proyectará el programa sobre la superficie del suelo. La longitud del intervalo de 4 minutos por defecto corresponde al azimut solar cambiando en promedio un grado entre cada simulación. Puede ahorrar tiempo de procesamiento si elige una longitud del intervalo más larga. Para una simulación de un mes o de un año los resultados no suelen verse muy afectados utilizando intervalos de 8 minutos (y es 8 veces más rápido que si utilizamos intervalos de 1 minuto). Si la imagen de la sombra no es uniforme (o si es asimétrica en la dirección este-oeste incluso si no está utilizando una dirección de rotor fija o una rosa de los vientos), su longitud de intervalo puede que sea demasiado grande. Si dobla la longitud del intervalo, el programa considera que la sombra del rotor permanece el doble de tiempo en el mismo lugar, es decir, para cada imagen del rotor proyectada sobre el suelo añade la longitud del intervalo a un contador de sombras para ese área en particular.
Puede elegir una dirección de rotor aleatoria (por defecto), lo que significa que el rotor puede estar orientado en cualquier dirección (azimut aleatorio), o bien elegir el caso más desfavorable, en el que el rotor siempre está de cara al sol. Puede elegir un ángulo de azimut del rotor fijo desde -90 a 90 grados. El ángulo se mide respecto al sur, y el ángulo solar es positivo antes del mediodía, independientemente del hemisferio. 0 significa que el viento viene del sur o del norte. El sudeste/noroeste equivale a 45 grados en el hemisferio norte, y -45 grados en el hemisferio sur. El este/oeste es 90 ó -90 grados. Para ayudarle a elegir el ángulo correcto utilice el menú desplegable. Finalmente, puede elegir introducir la rosa de los vientos con una distribución de frecuencias de sus direcciones de viento. Dado que un aerogenerador con un tipo de hélice normal es simétrico respecto a su plano del rotor, debería sumar los porcentajes para el norte y el sur, y así sucesivamente en cada una de sus direcciones. El programa acepta 8, 12 y 16 direcciones de la brújula, lo que significa que especifica 4, 6 u 8 porcentajes. El programa vigila que la suma sea exactamente 100, antes de querer hacer la simulación. Por favor, observe que las rosas de los vientos se especifican con el norte como cero grados, y que los grados están dados en la dirección de las agujas del reloj (dirección hacia atrás).
Debe especificar la fracción de horas del día en las que la turbina estará girando. 0,75 es una fracción típica. El resultado básico en términos de minutos de sombra se multiplica por esta fracción. Debe especificar la fracción de horas del día con insolación. El resultado básico en términos de minutos de sombra se multiplica por esta fracción.
Si tiene estadísticas exactas sobre el número de horas mensuales de insolación puede, en lugar de eso, utilizar ese dato en sus cálculos, rellenando la tabla de insolación de la parte inferior de la tabla. En ese caso el programa utilizará los datos de la tabla para cada mes en lugar del promedio. Hemos incluido datos de insolación para 3 localizaciones en Dinamarca (selecciónelas del menú desplegable). Si dispone de datos mensuales para su localización que sean fiables, por favor envíenos un e-mail (indicando la fuente) para que podamos incluirlos en el menú desplegable de ciudades. Acuérdese de revisar la celda donde dice si quiere utilizar la tabla para sus cálculos. (Un truco inteligente: si desea ver el dibujo de las sombras, por ejemplo únicamente para junio, julio y agosto, puede introducir los porcentajes de insolación de sólo estos tres meses, y dejar el resto de mese a cero, y después lanzar la simulación para un año, utilizando la tabla de insolación).
Debe indicar una distancia máxima al aerogenerador para el dibujo de la sombra, dado que no suele ser relevante mirar a distancias superiores a 7-10 diámetros de rotor o a 1000 metros como máximo.
Finalmente puede elegir que su dibujo se muestre con sensibilidad de lectura de sombra en el ratón (para navegadores IE4), lo que significa que puede leer el número de minutos de sombra en cada celda del mapa en la línea de estado de su navegador situando el cursor del ratón en una celda en particular. Utilizando este mecanismo aumenta la demanda de RAM.
Salida de sol
En este programa la hora de salida del sol se define como el momento en que una línea recta hacia el centro del sol pasa el horizonte en la dirección ascendente en el día para el que ha introducido sus datos. En su periódico local, puede encontrar que la salida del sol ha sido algunos minutos más pronto, cuando la parte más alta del sol alcanza el horizonte. Además, la refracción (inclinación de la luz) en la atmósfera significa que usted puede realmente ver el sol antes de que alcance el horizonte. La salida del sol se dará en el horario local, u horario de verano, si se selecciona la casilla Horario de verano.
Mediodía
El mediodía solar es cuando el sol alcanza su punto más alto en el cielo, es decir, cuando la altitud solar está en su máximo. El mediodía está en horario local, u horario de verano, si se selecciona la casilla Horario de verano.
Puesta del sol
En este programa la hora de puesta del sol se define como el momento en que una línea recta hacia el centro del sol pasa el horizonte en la dirección descendente en el día para el que ha introducido sus datos. En su periódico local, puede encontrar que la salida del sol ha sido algunos minutos más tarde, cuando la parte más alta del sol alcanza el horizonte. Además, la refracción (inclinación de la luz) en la atmósfera significa que usted puede realmente ver el sol después de que ya se ha ocultado tras el horizonte. La puesta del sol se dará en el horario local, u horario de verano, si se selecciona la casilla Horario de verano.
Declinación
La declinación es el ángulo entre el plano ecuatorial de la tierra y la línea Tierra-Sol.
Cuando la tierra está en rotación, gira alrededor de su eje, que apunta hacia la estrella polar. Este eje está inclinado 23,45° respecto al plano de la órbita del sol. Así pues, el ángulo entre el plano ecuatorial y la línea Tierra-Sol varía entre 23,45° durante el año, siendo aproximadamente cero el 21/3 y el 23/9 (equinoccios), y alcanzando sus valores extremos el 21/6 y el 21/12 (solsticios). (Los valores exactos varían ligeramente de un año a otro, dado que la duración de un año es de 365,25 días).
Duración de la salida/puesta del sol
Es el número de minutos y segundos que le cuesta al disco solar desplazarse los 0,531° entre la parte inferior y la superior del sol en la salida y en la puesta del sol. En el ecuador, la salida y la puesta del sol duran poco más de dos minutos. Conforme nos desplazamos hacia las regiones polares la duración crece de forma significativa, particularmente en verano, tal y como podrá comprobar si cambia la latitud.
Azimut solar
El azimut solar es el ángulo en el plano horizontal entre el sur y el sol en el momento de tiempo para el que ha introducido sus datos. El ángulo es positivo antes del mediodía, y negativo después del mediodía (independientemente del hemisferio).
Altitud
La altitud solar es el ángulo entre el plano horizontal y el sol.
Dirección del sol (vector solar)
Si permanece en el centro de una turbina con su espalda hacia el sur, y si se desplaza x unidades de longitud hacia la derecha (este) y hacia delante (norte), y z unidades hacia arriba (o mejor dicho - z hacia abajo), entonces una línea recta desde su nueva posición hacia el centro de la turbina estará apuntando directamente al sol. Los valores para x, y, z se proporcionan en las tres celdas.
© Copyright 1997-2003 Asociación danesa de la industria eólica
Actualizado el 10 de mayo 2003
http://www.windpower.org/es/tour/env/shadow/guide.htm
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