El viento se define mediante la dirección y la velocidad. La dirección del viento se designa por el punto cardinal desde donde sopla: por ejemplo, se llamará viento de dirección Oeste o viento del Oeste si proviene de este punto. Esta dirección nos la da la veleta. La velocidad es la que da al viento su energía. Se mide con anemómetros, siendo los más utilizados en prácticamente todas las estaciones meteorológicas los anemómetros de rotación de cazoletas. Las condiciones de viento en un territorio vienen determinadas por tres tipos de circulación de aire, según los efectos dominantes: circulación a escala planetaria o macroescala, a escala local o mesoescala y a escala próxima al emplazamiento o microescala. La circulación de las masas de aire considerando el conjunto de la atmósfera de la Tierra se denomina “circulación general de la atmósfera”. Esta trabaja como una máquina térmica que tiende a igualar las temperaturas de las distintas partes de la superficie terrestre. Tiene lugar fundamentalmente en la troposfera, la zona inferior de la atmósfera, que contiene los 4/5 de la masa de ésta y tiene un espesor de aproximadamente 7 km en los polos y 12 km en el ecuador. Las condiciones de la circulación general de la atmósfera vienen alteradas por la distribución de continentes y mares, existiendo unas desviaciones más acusadas en el hemisferio Norte, donde existen mayores masas continentales que en el hemisferio Sur. El viento también puede sufrir modificaciones debido a su interacción con la superficie terrestre, originadas por diferencias de temperatura entre zonas relativamente próximas entre sí, además de la rugosidad y el relieve del terreno. Los vientos debidos a diferencias de temperatura más conocidos son las brisas marinas y los vientos de montaña y valle.

- Brisas marinas: se originan por las diferencias de temperatura entre el mar y la tierra. Durante el día, la tierra se calienta más rápidamente que el mar, originándose, a partir del mediodía aproximadamente, una circulación de aire del mar hacia la tierra. Durante la noche, la tierra se enfría más rápidamente que el mar invirtiéndose la corriente. La fuerza del viento resultante depende de la diferencia de temperatura entre ambos elementos, por lo que las brisas se muestran con más claridad en verano.

- Vientos de montaña y valle: tienen el mismo origen que las brisas, originándose la diferencia de temperatura entre las zonas altas de los montes y los valles. Dependen de las distribuciones de temperatura existentes y de la orografía de la zona.

Ambos fenómenos se desarrollan cuando los vientos dominantes están muy atenuados. Por otra parte, la rugosidad del terreno tiende a frenar el movimiento del aire de tal forma que la capa más cercana al suelo está en completo reposo: es la capa límite atmosférica. La velocidad varía gradualmente con la altura hasta un valor característico de la velocidad del viento geostrófico, o sea, la del aire sin perturbar (correspondiente al nivel de macroescala). Por último en lo que a escala local se refiere, la orografía del terreno también juega un papel importante. La velocidad del viento sufre una aceleración cuando tiene que remontar colinas, montes o cadenas montañosas, mientras que se atenúa en los valles. Hay que tener en cuenta también la influencia de los obstáculos como las casas, árboles, vallas, etc., que producen una atenuación de la velocidad del viento y la aparición de turbulencias, y que es lo que conocemos como circulación a microescala.

Evaluación de los recursos eólicos

El paso previo para la instalación de una aeroturbina o un grupo de ellas consiste en la evaluación de los recursos eólicos de la zona. Determinadas regiones del planeta se ven favorecidas por un flujo de viento constante en velocidad y dirección, lo que las hace especialmente aprovechables desde el punto de vista eólico.Para poder evaluar los recursos eólicos de un área geográfica hay que realizar mediciones continuas de la velocidad y dirección del viento para saber si es apta para la instalación de aeroturbinas. Estas mediciones se llevan a cabo mediante instalaciones meteorológicas que recogen los datos de velocidad media cada cierto tiempo, por lo general cada 10 minutos o 1 hora durante varios años como mínimo, para poder controlar las variaciones del viento de un año a otro, a lo largo de un año, un mes, un día, etc. Dichos resultados se plasman en unos diagramas que permiten conocer la frecuencia y la velocidad media del viento para distintas direcciones: son el diagrama de frecuencia y el de velocidad o rosa de vientos Ambos son complementarios, ya que el primero indica el número de veces que el viento sopla en una dirección determinada, y el segundo da la velocidad media en esa dirección.

LEY EXPONENCIAL DE HELLMANN

La velocidad del viento varía con la altura, siguiendo aproximadamente una ecuación de tipo estadístico, conocida como ley exponencial de Hellmann, de la forma:

En la que vh es la velocidad del viento a la altura h, v10 es la velocidad del viento a 10 metros de altura y a es el exponente de Hellmann que varía con la rugosidad del terreno, y cuyos valores vienen indicados en la Tabla y en la figura, se indican las variaciones de la velocidad del viento con la altura según la ley exponencial de Hellmann.

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