Integración Enegía Eólica

Venger Win es una empresa norteamericana dedicada al diseño, fabricación y comercialización de aerogeneradores que recientemente ha instalado el mayor parque eólico sobre cubierta integrado en un edificio en EEUU. Se trata de una instalación de 18 turbinas, V2 de eje vertical sobre cubierta en el edificio de la Fundación Oklahoma Medical Research (OMRF).

La apuesta por este parque eólico es parte de la estrategia de sostenibilidad OMRF para producir energía cero emisiones en su nueva sede. La instalación está totalmente integrada en el diseño del edificio y los aerogeneradores omni-direccionales están adaptados a las condiciones del sitio y orientados de manera que puedan recoger la mayor parte del viento, tanto del norte como sur del edificio. Los aerogeneradores V2 tienen una altura 18,5 metros, con capacidad de 4,5 kilovatios cada uno y están diseñados para empezar a producir electricidad a 8.9 kilómetros por hora, muy por debajo del promedio anual de la velocidad del viento de la ciudad de Oklahoma, donde se encuentra el edificio. Las turbinas de viento V2 Venger están basadas en el aerogenerador Savonius que fueron inventadas por el ingeniero finlandés Sigurd Savonius en 1922.

El Consejo Empresarial Mundial para el Desarrollo Sostenible (WBCSD) advierte que el sector de la construcción necesita reducir el uso de energía en los edificios en un 60% en todo el mundo antes de 2050 para poder afrontar los objetivos fijados por el Grupo Intergubernamental de Expertos sobre el Cambio Climático para frenar el cambio climático global. El mismo Consejo también declaró que los edificios consumen más del 40 por ciento de la energía mundial con unas emisiones de carbono sustancialmente mayores que el sector del transporte. El WBCSD recomienda, por tanto, que los gobiernos y las empresas reduzcan drásticamente el uso de energía tanto en edificios nuevos como existentes para reducir la huella de carbono del planeta en un 77 por ciento o 48 gigatoneladas.

La integración de las energías renovales dentro de los edificios se considera de vital importancia para conseguir estos objetivos. Desde el punto de vista de las partes implicadas en un edificio, la integración de turbinas de viento en edificios comerciales y públicos surge principalmente por el interés en reducir los costos de energía durante la fase de uso del edificio. Sin embargo, otros muchos proyectos se llevan a cabo por el sentido de responsabilidad social y medioambiental, para reducir las emisiones de gases de efecto invernadero, las emisiones de carbono, y a la vez, conservar los inquilinos y obtener una ventaja competitiva en el mercado inmobiliario.

El edificio del Oklahoma Medical Research Foundation representa un excelente ejemplo de cómo puede instalarse con éxito un parque eólico en la cubierta de un edificio. La instalación está proyectada para reducir las emisiones de carbono en casi de 2 millones de libras (más de 900 toneladas) anuales. Para la correcta instalación de estas turbinas de viento en la estructura del edificio y el éxito de la misma se ha llevado a cabo una gran cantidad de investigación y el análisis previo en la fase de diseño del edificio.

La fase más importante del proyecto para la integración con éxito de los aerogeneradores en un el edificio es la evaluación y el estudio del emplazamiento y colocación de los mismos. Para ello lo primero y principal es estudiar el comportamiento de los vientos en la zona donde se encuentra el edificio o donde será construido.

Es importante conocer las corrientes locales de aire que se producen alrededor y encima de los edificios mediante una combinación de modelización y medición computacional de fluidos dinámicos, realizados mediante anemómetros y rosas de viento. La rosa de los vientos es la herramienta gráfica utilizada por meteorólogos para dar una visión concisa de cómo se distribuyen la velocidad y dirección del viento en un lugar determinado. La frecuencia de los vientos durante un largo período de tiempo se representa mediante el uso de un sistema de coordenadas polares, las bandas de la rosa más larga muestran la dirección del viento que se repite con mayor frecuencia.

Estos diagramas de la rosa de los vientos representan los patrones de viento de dirección en una base de mes a mes. Como se puede ver, el viento es una fuerza dinámica y en constante cambio de estación a estación.

La evaluación del ruido y las implicaciones estructurales de la integración de los arerogeneradores en el edificio es siguiente requisito a tener en cuenta. Para ello hay que determinar los posibles métodos de fijación y evaluar las capacidades de carga, así como las normas de seguridad especificadas por las normas de construcción locales. También se requiere una amplia gama de cálculos sobre el corte y las turbulencias del viento.

El diseño de la construcción es muy importante optimizar la estructura para aumentar la captura del viento y la velocidad del flujo a través de las turbinas de viento. Los datos obtenidos a través de la Rosa de los vientos guiará el arquitecto en la ubicación geográfica del edificio y en la colocación de los aerogeneradores de BIWT. El arquitecto puede diseñar de manera creativa en la construcción de un medio para canalizar la energía eólica y la enfocan en las turbinas eólicas.

El hecho de utilizar la cubierta del edificio para instalar los aerogeneradores aumenta drásticamente el área de barrido para la captura del viento y puede doblar fácilmente el rendimiento de una turbina.