En agosto de 2012 una delegación de la Agencia Espacial China, se acercó a nuestra Universidad por intermedio de un funcionario del Gobierno de Neuquén, pues necesitaban con urgencia datos de los vientos extremos que existirían en el lugar de emplazamiento de la futura antena para misiones espaciales lejanas (Deep Space Antenna).
En esa ocasión se les dio una aproximación a los vientos registrados en lugares cercanos, y se procedimos a realizar un estudio minucioso del lugar para caracterizar los vientos allí existentes. Dicho trabajo se entregó en octubre de 2012.
En ese informe se presentaron los resultados del estudio de vientos en el sitio de ejecución del Proyecto Deep Space Antenna, que queda aproximadamente 21 km al norte de la localidad de Bajada del Agrio, en el Departamento Loncopué de la Provincia del Neuquén, Argentina. Debido a que no había mediciones de viento en el lugar, se utilizó un modelo de flujo de aire en el que se emplea una resolución espacial de 500 metros en el mapa de vientos medios anuales. Con los resultados del modelo se caracterizó la distribución de Weibull del viento (intensidad), rosa de los vientos (dirección), rosa de intensidades, se calcularon los vientos extremos para períodos de retorno de 20, 50 y 100 años mediante el empleo de metodologías desarrolladas en estudios de diseño de parque eólicos. También se estimó la variación de la velocidad del viento con la altura dentro de la capa límite atmosférica.
La velocidad extrema anual (intervalo promediado de 10 minutos) se calculó utilizando la distribución Fisher-Tippett tipo I o Gumbel de los valores extremos anuales cuando el patrón de vientos del lugar se ajusta a una distribución de Weibull. Se utilizó la metodología de la Norma European Wind Turbine Standards II (EWTS II, 1998) desarrollada para evaluación del recurso eólico.
En esa ocasión se les dio una aproximación a los vientos registrados en lugares cercanos, y se procedimos a realizar un estudio minucioso del lugar para caracterizar los vientos allí existentes. Dicho trabajo se entregó en octubre de 2012.
En ese informe se presentaron los resultados del estudio de vientos en el sitio de ejecución del Proyecto Deep Space Antenna, que queda aproximadamente 21 km al norte de la localidad de Bajada del Agrio, en el Departamento Loncopué de la Provincia del Neuquén, Argentina. Debido a que no había mediciones de viento en el lugar, se utilizó un modelo de flujo de aire en el que se emplea una resolución espacial de 500 metros en el mapa de vientos medios anuales. Con los resultados del modelo se caracterizó la distribución de Weibull del viento (intensidad), rosa de los vientos (dirección), rosa de intensidades, se calcularon los vientos extremos para períodos de retorno de 20, 50 y 100 años mediante el empleo de metodologías desarrolladas en estudios de diseño de parque eólicos. También se estimó la variación de la velocidad del viento con la altura dentro de la capa límite atmosférica.
La velocidad extrema anual (intervalo promediado de 10 minutos) se calculó utilizando la distribución Fisher-Tippett tipo I o Gumbel de los valores extremos anuales cuando el patrón de vientos del lugar se ajusta a una distribución de Weibull. Se utilizó la metodología de la Norma European Wind Turbine Standards II (EWTS II, 1998) desarrollada para evaluación del recurso eólico.
Para tener una idea de los vientos extremos que deberá soportar la antena en su vida útil. La velocidad extrema anual o ráfaga máxima (intervalo de promediado de 3 segundos) que tiene un período de retorno de 50 años (confianza 98%) la hemos calculado con los gráficos incluidos en la norma EWTS-II y se muestran en la Tabla II.
Autores del trabajo: Ms. Claudia Palese y Dr. Ing. Jorge Luis Lassig – Universidad Nacional del Comahue – Facultad de Ingeniería
Resumen:
En este trabajo se presentan los resultados del estudio de vientos en el sitio de ejecución del Proyecto Deep Space Antenna para la Agencia Espacial China, que por convenio con nuestro país y con la provincia del Neuquén, instalará una antena parabólica de 38 m de diámetro, que sumado a la estructura de fijación tendrá una altura no menor a los 50 m. El sitio elegido para dicha instalación queda aproximadamente a 21 km al norte de la localidad de Bajada del Agrio, en el Departamento Loncopué de la Provincia del Neuquén, Argentina. Debido a que no hay mediciones de viento en el lugar se utilizó un modelo de flujo de aire y datos de sensores remotos. Se emplea una resolución espacial de 500 metros en el mapa de vientos medios anuales. Con los resultados del modelo se caracteriza la distribución de Weibull del viento (intensidad), la rosa de los vientos (dirección), la rosa de intensidades, se calculan los vientos extremos para períodos de retorno de 20, 50 y 100 años mediante el empleo de metodologías desarrolladas en estudios de diseño de parque eólicos. Se estima la variación de la velocidad del viento con la altura dentro de la capa límite atmosférica y la turbulencia. Todos estos datos son necesarios para los cálculos estructurales del complejo de recepción satelital.
1. INTRODUCION
Se denominan misiones al espacio profundo aquellas que están situadas a distancias de la Tierra de más de 2 millones de km. Para comunicarse con las sondas a esas distancias, se requieren sistemas muy precisos, tanto de apuntamiento mecánico como de calibración de la antena. Para proporcionar una cobertura continua a los satélites (compensado así la rotación de la Tierra) se necesitan tres estaciones en el globo terrestre separadas aproximadamente 120º en longitud.
En nuestro país la ESA ha inaugurado en 2012 una estación de seguimiento de satélites para misiones de espacio profundo en la localidad de Malargüe, provincia de Mendoza (Figura 1), que consta de una parábola de 35 m tiene una masa de 610 tn y está ubicada a 1550 m s.n.m.
Por otra parte, a mediados de 2012 autoridades nacionales y de la provincia del Neuquén firmaron con la República Popular de China un acuerdo para instalar en la provincia del Neuquén (Figura 1) una antena para misiones en el espacio profundo que operará la Agencia Espacial China.
El elemento fundamental de todas las estaciones de espacio profundo es una antena parabólica de 35 – 45 metros de diámetro, cuyo concepto de diseño es el de ondas guiadas mediante múltiples espejos (M1 a M5 según se muestra en la Figura 2), que reflejan todas las bandas de frecuencia. Luego, unos espejos dicroicos (M6 y M7) se encargan de dejar pasar sólo algunos rangos específicos de frecuencias, mientras que reflejan otros (ver el diagrama de la Figura 2). Estos se fabrican formando varias capas de distintos espesores con miles de agujeros rectangulares.
Dichos agujeros se taladran con una precisión de entre 5 y 15 micras. En el dibujo se puede observar la ubicación de los distintos espejos que actúan ya sea como reflectantes o como transparentes.
La precisión en que se apunta la antena es de hasta 3,5 milésimas de grado, es decir, unas 20 veces superior a las antenas para captar satélites de órbitas terrestre, por lo que se requiere una elevada rigidez mecánica, y de sensores que compensen la deformación de la estructura provocada por los cambios de temperatura y vibraciones de origen eólico.
Para reducir el ruido eléctrico del sistema y mejorar la recepción de las debilísimas señales que llegan de los satélites, la estación receptora se equipa con receptores de bajo ruido enfriados a 258 ºC bajo cero, además, se utilizan transmisores de banda S y banda X de hasta 20kW para transmitir las órdenes a los satélites ubicados en el espacio profundo.
Las características físicas de las antenas dependen de las condiciones locales, como pueden ser la resistencia al viento, la velocidad de giro o la resistencia a los movimientos sísmicos.
En particular en este trabajo haremos hincapié en los aspectos eólicos que puedan afectar este tipo de antenas.
2. CARGAS EÓLICAS
A partir de los mapas eólicos (viento promedio anual) de las provincias de Mendoza [2] y del Neuquén [3] se puede apreciar que la antena china estará sometida a mayores vientos que la instalada por la ESA en Malargüe.
Las fuerzas y momentos ejercidos por el viento sobre antenas parabólicas, ha sido estudiado experimentalmente en túneles de viento [4].
La variación de los momentos (M) azimutal y altitudinal, como la suma de ambos, en función del ángulo zenital () se puede observar en la Figura 6.
En líneas llenas: si el flujo del viento fuera uniforme (ideal), y en líneas punteadas el efecto del viento, tal como es, desarrollando un perfil vertical de velocidad en la capa límite atmosférica. Este efecto muestra que incrementa los valores del momento sobre la antena, por lo tanto, es importante determinar para el lugar donde se va a instalar la antena satelital, el perfil de la capa límite atmosférica.
También será muy importante determinar la magnitud de los vientos extremos que pudieran ocurrir en el sitio de emplazamiento de la antena, y además, cuantificar la intensidad de turbulencia del lugar.
3. METODOLOGIA
Uno de los métodos utilizados para conocer las características del viento en una localidad en la que no se tienen mediciones es a través del uso de modelos de flujo de aire que calculan el campo de viento de una región. Para su ejecución se requieren datos de estaciones de medición cercanos al lugar de interés que estén sometidos al mismo régimen climático.
Los mapas producidos con esta metodología tienen en cuenta la dependencia del viento de la orografía y de la rugosidad superficial.
En este trabajo se utiliza un modelo de simulación tridimensional de orografía, rugosidad y viento para determinar los valores medios
anuales de velocidad y de la distribución de frecuencias de Weibull.
Ubicación geográfica de las estaciones de medición de viento de Chorriaca y Quili Malal.
Se confeccionan los mapas de viento medio anual a 10, 30 y 50 m de altura sobre el nivel del suelo, en escala regional, cubriendo una zona que abarca desde Chorriaca al Norte, hasta Quili Malal al Sur, quedando el sitio de emplazamiento de la antena (DSA: deep space antenna) aproximadamente en el centro (Figura 7). Se ingresan al modelo los siguientes datos:
1. Planialtimetría: mapa digital del área dominio del modelo (Figura 8). Fue elaborada utilizando datos del Shuttle Radar Topography Mission (SRTM), que es un sistema de radares que volaron a bordo del trasbordador espacial Endeavour durante 11 días de misión en Febrero de 2000, obteniendo una base de datos topográficos digital de alta resolución con un grillado cada 90 metros (3 segundo de arco). Tiene error en la horizontal de 20 m y en la vertical de 16 m. Los datos SRTM fueron comparados con valores medidos en el sitio del emplazamiento
de la antena hallándose adecuada concordancia entre ambos
2. Longitud de rugosidad aerodinámica superficial (Z0): mapa digital del área dominio del modelo (Figura 9). Fue elaborado utilizando datos del satélite LandSat ETM 7+ (7 canales ópticos y 1 pancromático) del 20 de Enero de 2006. Se realizaron los siguientes procesos: corrección geométrica de la imagen, definición del esquema de la clasificación digital, asignación de clases, verificación de los resultados, reclasificación de las clases a valores de longitud de rugosidad aerodinámica superficial. El mapa tiene resolución espacial horizontal de 30 m.
3. Series de datos medidos de velocidad y dirección del viento en dos localidades cercanas al sitio de estudio, Chorriaca a 10 y 30 m de altura (3.6 años) y Quili Malal a 10 m de altura (7.8 meses). Se usaron valores medios en intervalos de 10 minutos con sus respectivas desviaciones estándares y valores máximos.
4. Series de datos estimados de velocidad y dirección del viento de la atmósfera superior. Se usaron 5 años de datos del sistema Global Data Assimilation System (GDAS/NOAA) de las alturas 3.072 m y 5.685 m.
5. Estructura de la capa límite atmosférica y del tipo de estabilidad atmosférica de mayor ocurrencia anual en todo el dominio. Estos datos se elaboraron a través de resultados de modelos atmosféricos y utilizando metodologías indirectas. La altura de la capa límite atmosférica es 554 m, la altura de la subcapa de superficie es 140 m, la Longitud de estabilidad o de Monin-Obukhov es 193 m (capa límite con estabilidad neutral).
4. DESARROLLO
En la Tabla I se muestra el grado de ajuste de los resultados obtenidos comparados con las velocidades medidas Se tomaron dos grupos: (a) toda la muestra de datos (v ≥ 0 m/s) y (b) excluyendo las calmas (v > 0,4 m/s).
Tabla I: comparación entre las velocidades medidas y las estimadas con el modelo.
CONCLUSIONES
De la comparación entre los resultados alcanzados por el modelo empleado en este estudio y los resultados de las mediciones efectuadas en Chorriaca a 10 y 30 m de altura y Quili Malal a 10 m de altura se concluye que las estimaciones son adecuadas debido a que en el análisis por dirección los coeficiente de correlación lineal (R2) son mayores a 0.98 y los errores en la velocidad media anual son bajos considerando que la propia medición del viento puede tener un error de 10%. A 10 m de altura, las diferencias de las velocidades medias son inferiores a 0.5 m/s.
La velocidad del viento media anual a 10m de altura sobre el nivel del suelo en el sitio de emplazamiento de DSA varía entre 4.9 y 5.5 m/s. Si solamente se considera la submuestra de velocidades mayores que 0.4 m/s, es decir, que se excluyen las calmas, la media anual varía entre 5.4 y 5.7 m/s.
A 30m de altura la media anual de todos los casos de viento varía entre 5.9 y 6.2 m/s, y de la muestra sin calmas entre 6.5 y 6.7 m/s.
A 50m de altura la velocidad media anual varía entre 6.4 y 6.6 m/s y sin considerar las calmas entre 6.9 y 7.2 m/s.
Hay una relación directa entre la velocidad media anual y la elevación del terreno especialmente en los mapas de viento de 30 m y 50 m, entonces, se observa que los puntos cuya elevación es más alta tienen una velocidad media anual estimada más alta, aunque las variaciones son pequeñas.
En las distribuciones de frecuencias de la velocidad del viento a 10 y 30m de altura se observa que las velocidades que ocurren con más frecuencia son 2 y 3 m/s; y a 50 m de altura 2 a 4 m/s
Los vientos son predominantemente del Oeste (270º) cuya frecuencia es 22.6%, independientemente de la altura sobre el nivel del suelo. La suma de las frecuencias entre 240º y 300º alcanzan el valor de 50%, es decir, la mitad de las veces el viento proviene de estas direcciones.
Los vientos de los 270º son los más fuertes en todas las alturas. A 10m de altura los vientos de este sector varían en intensidad entre 8.2 y 8.8 m/s en los distintos puntos. A 30m varían entre 9.8 y 10.4 m/s y a 50m entre 11.1 y 10.5 m/s.
Las velocidades extremas anuales, de intervalos de tiempo de 10 minutos, estimadas a 10m de altura en cada punto presentan los valores máximos de 41.1 m/s cuando se establece un período de retorno o de recurrencia de 20 años, 43.2 m/s si el retorno es de 50 años y 44.8 m/s a 100 años. A 30m de altura los máximos son 48.3, 50.8 y 52.7 m/s con retornos de 20, 50 y 100 años, respectivamente. Y a 50m de altura 51.9, 54.6 y 56.6 m/s con las recurrencias antes mencionadas.
Las velocidades de ráfaga extremas anuales, de intervalos de tiempo de 3 segundos, estimadas en cada punto presentan los valores máximos de 56, 65 y 70 m/s a 10, 30 y 50 m de altura, respectivamente.
El perfil o variación vertical de la velocidad del viento con la altura evaluada en cada punto se ajusta a una función potencial cuyo exponente varía entre 0.133 a 0.177.
REFERENCIAS
[1] NOTA DE PRENSA DSA 3 Malargüe, 10 de diciembre de 2012; ESA -European Space Agency; ESOC -European Space Operations Centre Corporate Communications Office; Robert-Bosch-Str. 5 64293, Darmstadt, Alemania
[2] Hualpa, F. y Milani, F. (2007), Mapa Eólico de la Provincia de Mendoza, Informe Técnico Proyecto J-046, Universidad Tecnológica Nacional, Facultad Regional Mendoza, pp. 60.
[3] Pedro, G., Palese, C., Lassig, J., y Mattio, H. (2006), Mapa eólico de la Provincia del Neuquén.
En este trabajo se presentan los resultados del estudio de vientos en el sitio de ejecución del Proyecto Deep Space Antenna para la Agencia Espacial China, que por convenio con nuestro país y con la provincia del Neuquén, instalará una antena parabólica de 38 m de diámetro, que sumado a la estructura de fijación tendrá una altura no menor a los 50 m. El sitio elegido para dicha instalación queda aproximadamente a 21 km al norte de la localidad de Bajada del Agrio, en el Departamento Loncopué de la Provincia del Neuquén, Argentina. Debido a que no hay mediciones de viento en el lugar se utilizó un modelo de flujo de aire y datos de sensores remotos. Se emplea una resolución espacial de 500 metros en el mapa de vientos medios anuales. Con los resultados del modelo se caracteriza la distribución de Weibull del viento (intensidad), la rosa de los vientos (dirección), la rosa de intensidades, se calculan los vientos extremos para períodos de retorno de 20, 50 y 100 años mediante el empleo de metodologías desarrolladas en estudios de diseño de parque eólicos. Se estima la variación de la velocidad del viento con la altura dentro de la capa límite atmosférica y la turbulencia. Todos estos datos son necesarios para los cálculos estructurales del complejo de recepción satelital.
1. INTRODUCION
Se denominan misiones al espacio profundo aquellas que están situadas a distancias de la Tierra de más de 2 millones de km. Para comunicarse con las sondas a esas distancias, se requieren sistemas muy precisos, tanto de apuntamiento mecánico como de calibración de la antena. Para proporcionar una cobertura continua a los satélites (compensado así la rotación de la Tierra) se necesitan tres estaciones en el globo terrestre separadas aproximadamente 120º en longitud.
En nuestro país la ESA ha inaugurado en 2012 una estación de seguimiento de satélites para misiones de espacio profundo en la localidad de Malargüe, provincia de Mendoza (Figura 1), que consta de una parábola de 35 m tiene una masa de 610 tn y está ubicada a 1550 m s.n.m.
Por otra parte, a mediados de 2012 autoridades nacionales y de la provincia del Neuquén firmaron con la República Popular de China un acuerdo para instalar en la provincia del Neuquén (Figura 1) una antena para misiones en el espacio profundo que operará la Agencia Espacial China.
El elemento fundamental de todas las estaciones de espacio profundo es una antena parabólica de 35 – 45 metros de diámetro, cuyo concepto de diseño es el de ondas guiadas mediante múltiples espejos (M1 a M5 según se muestra en la Figura 2), que reflejan todas las bandas de frecuencia. Luego, unos espejos dicroicos (M6 y M7) se encargan de dejar pasar sólo algunos rangos específicos de frecuencias, mientras que reflejan otros (ver el diagrama de la Figura 2). Estos se fabrican formando varias capas de distintos espesores con miles de agujeros rectangulares.
Dichos agujeros se taladran con una precisión de entre 5 y 15 micras. En el dibujo se puede observar la ubicación de los distintos espejos que actúan ya sea como reflectantes o como transparentes.
La precisión en que se apunta la antena es de hasta 3,5 milésimas de grado, es decir, unas 20 veces superior a las antenas para captar satélites de órbitas terrestre, por lo que se requiere una elevada rigidez mecánica, y de sensores que compensen la deformación de la estructura provocada por los cambios de temperatura y vibraciones de origen eólico.
Para reducir el ruido eléctrico del sistema y mejorar la recepción de las debilísimas señales que llegan de los satélites, la estación receptora se equipa con receptores de bajo ruido enfriados a 258 ºC bajo cero, además, se utilizan transmisores de banda S y banda X de hasta 20kW para transmitir las órdenes a los satélites ubicados en el espacio profundo.
Las características físicas de las antenas dependen de las condiciones locales, como pueden ser la resistencia al viento, la velocidad de giro o la resistencia a los movimientos sísmicos.
En particular en este trabajo haremos hincapié en los aspectos eólicos que puedan afectar este tipo de antenas.
2. CARGAS EÓLICAS
A partir de los mapas eólicos (viento promedio anual) de las provincias de Mendoza [2] y del Neuquén [3] se puede apreciar que la antena china estará sometida a mayores vientos que la instalada por la ESA en Malargüe.
Las fuerzas y momentos ejercidos por el viento sobre antenas parabólicas, ha sido estudiado experimentalmente en túneles de viento [4].
La variación de los momentos (M) azimutal y altitudinal, como la suma de ambos, en función del ángulo zenital () se puede observar en la Figura 6.
En líneas llenas: si el flujo del viento fuera uniforme (ideal), y en líneas punteadas el efecto del viento, tal como es, desarrollando un perfil vertical de velocidad en la capa límite atmosférica. Este efecto muestra que incrementa los valores del momento sobre la antena, por lo tanto, es importante determinar para el lugar donde se va a instalar la antena satelital, el perfil de la capa límite atmosférica.
También será muy importante determinar la magnitud de los vientos extremos que pudieran ocurrir en el sitio de emplazamiento de la antena, y además, cuantificar la intensidad de turbulencia del lugar.
3. METODOLOGIA
Uno de los métodos utilizados para conocer las características del viento en una localidad en la que no se tienen mediciones es a través del uso de modelos de flujo de aire que calculan el campo de viento de una región. Para su ejecución se requieren datos de estaciones de medición cercanos al lugar de interés que estén sometidos al mismo régimen climático.
Los mapas producidos con esta metodología tienen en cuenta la dependencia del viento de la orografía y de la rugosidad superficial.
En este trabajo se utiliza un modelo de simulación tridimensional de orografía, rugosidad y viento para determinar los valores medios
anuales de velocidad y de la distribución de frecuencias de Weibull.
Ubicación geográfica de las estaciones de medición de viento de Chorriaca y Quili Malal.
Se confeccionan los mapas de viento medio anual a 10, 30 y 50 m de altura sobre el nivel del suelo, en escala regional, cubriendo una zona que abarca desde Chorriaca al Norte, hasta Quili Malal al Sur, quedando el sitio de emplazamiento de la antena (DSA: deep space antenna) aproximadamente en el centro (Figura 7). Se ingresan al modelo los siguientes datos:
1. Planialtimetría: mapa digital del área dominio del modelo (Figura 8). Fue elaborada utilizando datos del Shuttle Radar Topography Mission (SRTM), que es un sistema de radares que volaron a bordo del trasbordador espacial Endeavour durante 11 días de misión en Febrero de 2000, obteniendo una base de datos topográficos digital de alta resolución con un grillado cada 90 metros (3 segundo de arco). Tiene error en la horizontal de 20 m y en la vertical de 16 m. Los datos SRTM fueron comparados con valores medidos en el sitio del emplazamiento
de la antena hallándose adecuada concordancia entre ambos
2. Longitud de rugosidad aerodinámica superficial (Z0): mapa digital del área dominio del modelo (Figura 9). Fue elaborado utilizando datos del satélite LandSat ETM 7+ (7 canales ópticos y 1 pancromático) del 20 de Enero de 2006. Se realizaron los siguientes procesos: corrección geométrica de la imagen, definición del esquema de la clasificación digital, asignación de clases, verificación de los resultados, reclasificación de las clases a valores de longitud de rugosidad aerodinámica superficial. El mapa tiene resolución espacial horizontal de 30 m.
3. Series de datos medidos de velocidad y dirección del viento en dos localidades cercanas al sitio de estudio, Chorriaca a 10 y 30 m de altura (3.6 años) y Quili Malal a 10 m de altura (7.8 meses). Se usaron valores medios en intervalos de 10 minutos con sus respectivas desviaciones estándares y valores máximos.
4. Series de datos estimados de velocidad y dirección del viento de la atmósfera superior. Se usaron 5 años de datos del sistema Global Data Assimilation System (GDAS/NOAA) de las alturas 3.072 m y 5.685 m.
5. Estructura de la capa límite atmosférica y del tipo de estabilidad atmosférica de mayor ocurrencia anual en todo el dominio. Estos datos se elaboraron a través de resultados de modelos atmosféricos y utilizando metodologías indirectas. La altura de la capa límite atmosférica es 554 m, la altura de la subcapa de superficie es 140 m, la Longitud de estabilidad o de Monin-Obukhov es 193 m (capa límite con estabilidad neutral).
4. DESARROLLO
En la Tabla I se muestra el grado de ajuste de los resultados obtenidos comparados con las velocidades medidas Se tomaron dos grupos: (a) toda la muestra de datos (v ≥ 0 m/s) y (b) excluyendo las calmas (v > 0,4 m/s).
Tabla I: comparación entre las velocidades medidas y las estimadas con el modelo.
CONCLUSIONES
De la comparación entre los resultados alcanzados por el modelo empleado en este estudio y los resultados de las mediciones efectuadas en Chorriaca a 10 y 30 m de altura y Quili Malal a 10 m de altura se concluye que las estimaciones son adecuadas debido a que en el análisis por dirección los coeficiente de correlación lineal (R2) son mayores a 0.98 y los errores en la velocidad media anual son bajos considerando que la propia medición del viento puede tener un error de 10%. A 10 m de altura, las diferencias de las velocidades medias son inferiores a 0.5 m/s.
La velocidad del viento media anual a 10m de altura sobre el nivel del suelo en el sitio de emplazamiento de DSA varía entre 4.9 y 5.5 m/s. Si solamente se considera la submuestra de velocidades mayores que 0.4 m/s, es decir, que se excluyen las calmas, la media anual varía entre 5.4 y 5.7 m/s.
A 30m de altura la media anual de todos los casos de viento varía entre 5.9 y 6.2 m/s, y de la muestra sin calmas entre 6.5 y 6.7 m/s.
A 50m de altura la velocidad media anual varía entre 6.4 y 6.6 m/s y sin considerar las calmas entre 6.9 y 7.2 m/s.
Hay una relación directa entre la velocidad media anual y la elevación del terreno especialmente en los mapas de viento de 30 m y 50 m, entonces, se observa que los puntos cuya elevación es más alta tienen una velocidad media anual estimada más alta, aunque las variaciones son pequeñas.
En las distribuciones de frecuencias de la velocidad del viento a 10 y 30m de altura se observa que las velocidades que ocurren con más frecuencia son 2 y 3 m/s; y a 50 m de altura 2 a 4 m/s
Los vientos son predominantemente del Oeste (270º) cuya frecuencia es 22.6%, independientemente de la altura sobre el nivel del suelo. La suma de las frecuencias entre 240º y 300º alcanzan el valor de 50%, es decir, la mitad de las veces el viento proviene de estas direcciones.
Los vientos de los 270º son los más fuertes en todas las alturas. A 10m de altura los vientos de este sector varían en intensidad entre 8.2 y 8.8 m/s en los distintos puntos. A 30m varían entre 9.8 y 10.4 m/s y a 50m entre 11.1 y 10.5 m/s.
Las velocidades extremas anuales, de intervalos de tiempo de 10 minutos, estimadas a 10m de altura en cada punto presentan los valores máximos de 41.1 m/s cuando se establece un período de retorno o de recurrencia de 20 años, 43.2 m/s si el retorno es de 50 años y 44.8 m/s a 100 años. A 30m de altura los máximos son 48.3, 50.8 y 52.7 m/s con retornos de 20, 50 y 100 años, respectivamente. Y a 50m de altura 51.9, 54.6 y 56.6 m/s con las recurrencias antes mencionadas.
Las velocidades de ráfaga extremas anuales, de intervalos de tiempo de 3 segundos, estimadas en cada punto presentan los valores máximos de 56, 65 y 70 m/s a 10, 30 y 50 m de altura, respectivamente.
El perfil o variación vertical de la velocidad del viento con la altura evaluada en cada punto se ajusta a una función potencial cuyo exponente varía entre 0.133 a 0.177.
REFERENCIAS
[1] NOTA DE PRENSA DSA 3 Malargüe, 10 de diciembre de 2012; ESA -European Space Agency; ESOC -European Space Operations Centre Corporate Communications Office; Robert-Bosch-Str. 5 64293, Darmstadt, Alemania
[2] Hualpa, F. y Milani, F. (2007), Mapa Eólico de la Provincia de Mendoza, Informe Técnico Proyecto J-046, Universidad Tecnológica Nacional, Facultad Regional Mendoza, pp. 60.
[3] Pedro, G., Palese, C., Lassig, J., y Mattio, H. (2006), Mapa eólico de la Provincia del Neuquén.
