MEDICION DE RECURSOS RENOVABLES

MEDICION DE RECURSOS RENOVABLES

1. Los recursos energéticos que tiene un sitio se pueden medir con diferentes instrumentos.

   • Primero analizaremos los instrumentos utilizados para la medición de los datos meteorológicos de un sitio
     • después analizaremos los instrumentos utilizados para medir cada una de las energías renovables.

2. Aire Ambiente

   • El aire seco es una mezcla de gases que tiene un análisis volumétrico típico de 20.99 % de O2, 78.03 % de N2, 0.94 % de Ar, 0.03 % de CO2 y 0.01 % de H2.
     • Para propósitos ingenieriles, es suficientemente exacto considerar el aire seco constituido por 21 % de O2 y el 79 % de gases inertes tomados como N2.
       • La humedad en el aire ambiente varía de acuerdo al contenido de vapor de agua en la mezcla aire seco-vapor.

3. La carta psicrométrica

   • es una gráfica que se utiliza para medir las condiciones del aire ambiente en rangos de temperatura utilizados usualmente en sistemas acondicionadores de aire.
     • En la carta psicrométrica podemos leer las siguientes propiedades termodinámicas del aire:
       • Temperatura de bulbo seco
         • Temperatura de bulbo húmedo
           • Temperatura de punto de rocío
             • Humedad relativa
               • Humedad específica
                 • Volumen específico
                   • Entalpía
     • Temperatura de Bulbo Seco (Tbs).
       • La temperatura de bulbo seco en aire ambiente, es simplemente la temperatura que indicaría un termómetro al ser colocado en el aire. Sus unidades son °C (ó °F). El término en inglés es dry bulb temperature (Tdb).
     • Temperatura de Bulbo Húmedo (Tbh).
       • El aire ambiente con una humedad relativa menor del 100 %, se hace pasar a través de un termómetro cubierto con una gasa impregnada de agua.
     • Temperatura de Punto de Rocío (Tpr).
       • Es la temperatura en la que un cuerpo empieza a condesar el vapor de agua del aire ambiente. Sus unidades son °C (ó °F). El término en inglés es dew point temperature (Tdp).
     • Humedad Relativa (HR).
       • una humedad relativa del 70% quiere decir que de la totalidad de vapor de agua (el 100%) que podría contener el aire a esta temperatura, solo tiene el 70%. Sus unidades son en porciento (%) y su símbolo es la letra griega phi (Φ). El término en inglés es relative humidity (RH).
     • Humedad Específica (ω).
       • La humedad específica conocida también como razón de humedad o humedad absoluta, se define como el cociente de la masa de vapor de agua en el aire ambiente, entre la masa de aire seco. Sus unidades son en gramos de humedad / kg de aire seco (lb de humedad / lb de aire seco) y su símbolo es la legra griega omega (ω). El término en inglés es humidity ratio (ω).
     • Volumen Específico (v).
       • Es volumen de la aire ambiente por masa de aire seco. Sus unidades son m3/kg (ft3/lb). El término en inglés es specific volume (v).
     • Densidad del aire (ρ).
       • Es el inverso del volumen específico (1 / v). Sus unidades son kg/m3 (lb/ft3). Su símbolo es la letra griega ro (ρ). El término en inglés es density (ρ).
     • Entalpía por unidad de masa de aire seco (h).
       • La entalpía es una propiedad termodinámica la cual sirve como una medida de la energía en un sistema sobre una temperatura de referencia, para el aire 0°F y para el agua 32°F.

4. Presión Atmosférica

   • La presión se mide como la fuerza ejercida sobre un área dada Presión = Fuerza / Área La presión atmosférica es la presión que ejerce la atmósfera sobre la superficie de la tierra. Varía con la altura y a mayor altura menor presión. La fórmula para determinar el valor promedio de la presión a diferentes alturas es p=101.325(1-25577x10^-5Z)^5.2559

5. Estación Meteorológica

   • Una estación meteorológica es una instalación destina a medir y registrar regularmente diversas variables meteorológicas como la temperatura de bulbo seco, la humedad relativa, la presión atmosférica, la velocidad del aire, la dirección del aire, la precipitación pluvial y algunas otras variables como la radiación solar.
     • Termómetro de bulbo seco, para medir la temperatura ambiente
       • Termómetros de subsuelo, para medir la temperatura a 5, 10, 20, 50 y 100 cm de profundidad
         • Psicrómetro o higrómetro, para medir la humedad relativa del aire y la temperatura de punto de rocío
           • Barómetro, para medir la presión atmosférica
             • Pluviómetro, para medir la precipitación pluvial
               • Anemómetro, para medir la velocidad del viento
                 • Veleta, para medir la dirección del viento
                   • Piranómetro, para medir la radiación solar total (directa + difusa)
                     • Piranómetro UV, para medir la radiación Ultra Violeta (UV)
                       • Heliógrafo, para medir las horas de luz solar
                         • Nefobasímetro, para medir la altura de las nubes, pero sólo en el punto donde éste se encuentre colocado.
   • Instrumentos de medición de la Energías Eólica
     • Para realizar un buen proyecto de energía eólica se requieren al menos los siguientes datos:
       • Velocidad del viento
         • Dirección del viento (no es requisito)
           • Datos proporcionados por la estación meteorológica como temperatura de bulbo seco, humedad relativa, temperatura de punto de rocío, presión atmosférica.

6. Instrumentos de medición de la Energía de la Biomasa

   • Aun que los proyectos de biomasa pueden ser por diferentes métodos, dependiendo de la forma en que se encuentre la biomasa, para todos se requiere conocer la cantidad, la densidad y su poder calorífico. El equipo utilizado para medir el Calor de Combustión o Poder Calorífico (Heat Value) es el calorímetro.

7. Instrumentos de medición de la Micro-Hidráulica

   • Los datos requeridos para los proyectos de micro -hidráulica son el flujo o caudal (litros / segundo, metros cúbicos / segundo, pies cúbicos /segundo o galones / minuto) y la diferencia de altura entre la superficie del río y el nivel de la turbina.

8. Medición del Caudal

   • Existen dos métodos comúnmente sugeridos para la medición del flujo en ríos de bajo o mediano caudal. Para los de gran caudal se sugiere que se realice por un Ingeniero Hidráulico. Los métodos de bajo y mediano caudal son el de flotación y el de vertedero.