ROSA DE LOS VIENTOS

Una rosa de los vientos o rosa náutica es un círculo que tiene marcados alrededor los rumbos en que se divide la vuelta del horizonte.

En las cartas náuticas se representa por 32 rombos unidos por un extremo mientras el otro señala el rumbo sobre el círculo del horizonte. Sobre el mismo se sitúa la flor de lis con la que suelen representar el norte que se documenta a partir del siglo XVI.

También puede ser un diagrama que representa la intensidad media del viento en diferentes sectores en los que divide el círculo del horizonte.

Las orientaciones fundamentales de la rosa de los vientos son cuatro: Norte, Sur, Este y Oeste, a partir de éstos el horizonte queda dividido en cuatro partes de 90º cada una. La línea que une norte y sur se llama meridiana o línea norte-sur, mientras que la que une los otros puntos se llama línea este-oeste. De las bisectrices de cada uno de los ángulos rectos formados por las líneas meridiana y este-oeste resultan ocho nuevas orientaciones o rumbos llamados laterales que son: noreste, sureste, suroeste y noroeste. Si volvemos a dividir los rumbos laterales y los principales tendremos ocho nuevos rumbos llamados colaterales que son: nor-noreste, este-noreste, este-

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sureste, sur-sureste, sur-suroeste, oeste-suroeste, oeste-noroeste y norte-noroeste. En general la rosa de los vientos es representada con las anteriores orientaciones, sin embargo nuevos rumbos

pueden señalarse con el mismo procedimiento, pero por lo general se emplean a partir de las divisiones señaladas los ángulos, partiendo del Norte (Oº) con dirección positiva siguiendo las manecillas de reloj, es decir hacia el Este.

IMÁGENES DE ROSA DE LOS VIENTOS

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Elaboración de La Rosa de Los vientos con el Software Excel de Microsoft Office___________________________________________________________________________________________________

Obtener la gráfica de la Rosa de Los Vientos, según Dirección y velocidad del viento y obtener gráficas Históricas de otros datos meteorológicos - Precipitación, Temperatura, Humedad Relativa, Evaporación y Horas Sol.

El Manejo del Software Excel de Microsoft Office, nos ayuda a obtener de manera rápida el rumbo o dirección del viento según el rango; el uso de las Gráficas nos ayuda a obtener el gráfico ROSA DE LOS VIENTOS y el promedio en el tiempo de precipitación, temperatura, humedad relativa, evaporación y horas sol.La rosa de los vientos o rosa náutica es un círculo que tiene marcados alrededor los rumbos en que se divide la vuelta del horizonte– Norte, Este, Sur y Oeste - Esta esa compuesta por 16 rumbos- N, NNE, NE, ENE, E, ESE, SE, SSE, S, SSO, SO, OSO, O, ONO, NO, NNO - la cual es medida por una Veleta y la velocidad del viento es medida por un Anemómetro. El Excel, es una de las herramientas existentes, y utilizando de manera adecuada podemos hallar diferentes cálculos de manera práctica.

Materiales:

- Software Excel de Microsoft Office 2007.- Computador Con Sistema Operativo WIN Seven.- Valores promedios de parámetros climáticos registrados en la estación Miraflores, PIURA.- Ingreso de promedios de valores climáticos en EXCEL.- Se Genera Cuadro que indica la Dirección del Viento.

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- Se Grafica datos de Precipitación, Temperatura, Humedad relativa, Evaporación y Horas Sol.

- Se graficó La Rosa de Vientos.

Procedimiento:

1. Abrir Excel:Seleccionar el botón inicio/Todos los Programas/Microsoft Office /Excel

Fig. N° 01: Abrir Excel 2007

2. Trabajar en Excel:a) Ingresar Rangos de las 16 direcciones del viento.

D.VIENTO RANGO INI RANGO FINN 0.0° 22.4°

NNE 22.5° 44.9°NE 45.0° 67.4°

ENE 67.5° 89.9°E 90.0° 112.4°

ESE 112.5° 134.9°SE 135.0° 157.4°SE 157.5° 179.9°S 180.0° 202.4°

SSO 202.5° 224.9°SO 225.0° 247.4°

OSO 247.5° 269.9°O 270.0° 292.4°

ONO 292.5° 314.9°

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Inicio

NO 315.0° 337.4°NNO 337.5° 359.9°

Cuadro N° 01: Rangos de la dirección del Viento

Fig. N° 02: Rosa de Los Vientos

b) Hallar Dirección del Viento según Datos Obtenidos en la Veleta.Se registro la siguiente Formula: =SI(G5>22.4,"",SI(G5>=0,"N",""))&SI(G5>44.9,"",SI(G5>22.4,"NNE",""))&SI(G5>67.4,"",SI(G5>44.9,"NE",""))&SI(G5>89.9,"",SI(G5>67.4,"ENE",""))&SI(G5>112.4,"",SI(G5>89.9,"E",""))&SI(G5>134.9,"",SI(G5>112.4,"ESE",""))&SI(G5>157.4,"",SI(G5>134.9,"SE",""))&SI(G5>179.9,"",SI(G5>157.4,"SSE",""))&SI(G5>202.4,"",SI(G5>179.9,"S",""))&SI(G5>224.9,"",SI(G5>202.4,"SSO",""))&SI(G5>247.4,"",SI(G5>224.9,"SO",""))&SI(G5>269.9,"",SI(G5>247.4,"OSO",""))&SI(G5>292.4,"",SI(G5>269.9,"O",""))&SI(G5>314.9,"",SI(G5>292.4,"ONO",""))&SI(G5>337.4,"",SI(G5>314.9,"NO",""))&SI(G5>359.9,"N",SI(G5>337.4,"NNO",""))

Dato de Veleta 360°

Dirección de Viento NCuadro N° 02: Hallar Dir. Viento

c) Ingresar Datos del Cuadro de Parámetros Climáticos.

MES Pre.Med (mm)

Pre.Min (mm)

Tem. Max

Tem. Med

Tem. Min

Hum. Rel

Evaporación (mm)

Horas de Sol

V.Viento (m/s)

Dir. Viento

ENE 46.0 0 33 °C 26 °C 22 °C 66% 249.0 6.7 3.8 NOFEB 39.2 0 34 °C 27 °C 23 °C 66% 218.5 6.3 3.6 NOMAR 62.2 0 34 °C 27 °C 22 °C 67% 227.5 6.8 3.4 NOABR 44.5 0 33 °C 26 °C 21 °C 68% 213.3 7.2 3.7 NMAY 17.2 0 30 °C 24 °C 19 °C 70% 194.1 7.0 3.7 NJUN 8.1 0 29 °C 22 °C 18 °C 73% 166.6 6.4 3.4 NOJUL 0.1 0 28 °C 21 °C 17 °C 73% 164.3 6.3 3.4 NOAGO 0.1 0 28 °C 21 °C 17 °C 73% 179.4 6.7 3.7 NESEP 0.2 0 29 °C 21 °C 17 °C 71% 195.8 7.2 4 NEOCT 0.9 0 30 °C 22 °C 18 °C 71% 216.7 7.3 3.9 NONOV 1.3 0 30 °C 23 °C 18 °C 69% 222.0 7.4 4 NODIC 8.1 0 32 °C 25 °C 20 °C 68% 247.1 7.3 4 NO

Cuadro N° 03: Valores promedio de Parámetros Climáticos Registrados en la Estación Miraflores, Piura 1972 - 2000

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Ingresar Dato de Veleta

d) Graficar el promedio Histórico de meses: Seleccionar las columnas de meses y las precipitaciones; dar clic en Insertar, Línea / líneas.

e) Graficar el promedio Histórico de meses: Seleccionar las columnas de meses y las Temperaturas; dar clic en Insertar, Línea / líneas.

f) Graficar el promedio Histórico de meses: Seleccionar las columnas de meses y Humedad Relativa; dar clic en Insertar, Línea / líneas.

g) Graficar el promedio Histórico de meses: Seleccionar las columnas de meses y Evaporación; dar clic en Insertar, Línea / líneas.

h) Graficar el promedio Histórico de meses: Seleccionar las columnas de meses y Hora de Sol; dar clic en Insertar, Línea / líneas.

Fig. N° 03: Generar Gráfico en Línea

i) Graficar la Rosa de Los Vientos: donde intercepción entre el mes y la Dirección del Viento Marca la Velocidad del Viento.Seleccionar El cuadro, luego Insertar, Otros Gráficos, Radial/Radial con Marcadores.

MES N NNE NE ENE E ESE SE SSE S SSO SO OSO O ONO NO NNO

ENE 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 3.8 0

FEB 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 3.6 0

MAR 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 3.4 0

ABR 3.7 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0

MAY 3.7 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0

JUN 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 3.4 0

JUL 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 3.4 0

AGO 0 0 3.7 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0

SEP 0 0 4 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0

OCT 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 3.9 0

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Velocidad del Viento en el Mes de Agosto, Con Dirección NE

NOV 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 4 0

DIC 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 4 0

Cuadro N° 04: Cuadro para Hallar la Rosa de los Vientos

Fig. N° 04: Generar Gráfico en Radial con Marcador

j) Guardar: Presionar “CTRL+G” o seleccionar icono dar clic en guardar, luego ingresar el nombre y guardar.

Fig. N° 05: Generar Gráfico en Línea

Análisis de datos:

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Para hallar la Rosa de los Vientos se Tiene en cuenta la Dirección y velocidad del Viento, Para los otros se tomo en cuenta el promedio Histórico.

El promedio de Parámetros climáticos tomados entre los años 1972 al 2000, mostrados en el Cuadro N° 2 Nos muestra:

Resultados:

La mayor intensidad de Precipitación se da en el mes de Enero con un Promedio 768.7 mm y la menor intensidad de precipitación se da en los meses de Julio y Agosto

Gráfico N° 01: Promedio de Precipitación

La mayor Temperatura se da en el mes de Febrero con un promedio 34°C y la temperatura mas baja se presenta en el mes de Agosto con u promedio de 16.8° C.

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Gráfico N° 02: Promedio de Temperatura

El mayor porcentaje (%) promedio de Humedad relativa se da en los meses de Julio, Agosto y Septiembre con 73% y el menor porcentaje se da en los meses de Enero y Febrero con 66%.

Gráfico N° 03: Promedio de Humedad Relativa

El mayor promedio de evaporación se da en el mes de enero 249 mm y el menor promedio se da en el mes de Julio con 164.3 mm.

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Gráfico N° 04: Promedio de Evaporación

La mayor exposición de Horas de Sol promedio se da en el mes de Noviembre con 7.4 y la menor exposición de Horas de Solpromedio se dan en los meses de Febrero y Julio con 6.3.

Gráfico N° 05: Promedio de Horas de Sol

La Rosa de Los vientos dada por su Velocidad y Dirección del Viento es la siguiente:La dirección del viento más frecuente se da al Noroeste (NO) siendo su Velocidad promedio más alta de 4 m/s dado en los meses de Noviembre y Diciembre; y su velocidad promedio más baja de 3.4 m/s en los meses de Marzo, Junio y Julio.La dirección del Viento menos frecuente son al Norte (N) -siendo su velocidad promedio de 3.7 m/s en los meses de Abril y mayo- y Noreste (NE), siendo su velocidad promedio alta de 4 m/s dada en el mes de septiembre y la velocidad promedio baja de 3.7 dada en el mes de Agosto

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Gráfico N° 06: La Rosa del Viento

- El Software Excel de Microsoft office, nos ayuda a obtener datos y gráficosde rápidos con el manejo adecuado.

- Se determina la Dirección del Viento con tan solo ingresar los datos obtenidos usando la Excel.

- Los Datos Históricos nos sirve para contrastar información y para conocer la predisposición de cada uno de los Parámetros.

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APLICACIÓN: ELABORACION DE LA ROSA DE VIENTOS PARA LA ESTACION CIENTIFICA ANTARTICA MACHU PICCHU (ECAMP)_____________________________________________________________La aplicación se realizo partiendo de la necesidad de un sistema de calefacción eléctrica en lugares remotos donde estar conectados a la red de electricidad local es imposible por motivos de inviabilidad económica o por el simple hecho de que esta no exista; un lugar donde ocurre esto es en la Estación Científica Antártica Machu Picchu (ECAMP); ésta es una estación en la cual investigadores peruanos trabajan durante los meses de Enero y Febrero de todos los años

La ECAMP se encuentra ubicada en la Ensenada MacKellar, Bahía de Almirantazgo, Isla Rey Jorge, zona en la cual durante la época de Verano Austral (Diciembre–Marzo) se perciben temperaturas promedio por debajo de los -5°C

Curvas de velocidad del viento vs. tiempo registradas en la zona del proyecto

Las gráficas presentadas a continuación muestran las tendencias de las velocidades medias (V) registradas en la zona del proyecto.

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VELOCIDAD DE VIENTO VS VIENTO 04/01/1997 – 08/01/1997

VELOCIDAD DEL VIENTO VS TIEMPO 14/07/1997 – 18/01/1997

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VELOCIDAD DEL VIENTO VS VIENTO 19/01/1997 – 23/01/1997

VELOCIDAD DEL VIENTO VS TIEMPO 24/01/1997 – 28/01/1997

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Al observar las curvas de velocidad del viento resulta evidente, que en la zona donde se encuentra la ECAMP, los vientos no son uniformes en el tiempo y no se puede apreciar una tendencia o patrón totalmente definido durante el día y la noche.

La velocidad mínima aceptable para la generación eléctrica con un aerogenerador por lo general debe ser mayor a 4 m/s y podemos observar que se pueden tener alrededor de 3 días seguidos con velocidades menores a este límite.

Las velocidades medias (V) del viento alcanzan valores de casi 47 m/s como en el día14/01/1997 y del Anexo 1 se puede conocer que hay ráfagas de viento que alcanzan valores de 54 m/s, es decir casi 200 km/h.

Probabilidad de la velocidad del viento

La velocidad media de los vientos en la ECAMP es de 6.6 m/s; además, del gráfico ycuadros que se muestran a continuación, es importante observar que el recurso eólicoen esta zona sopla con una velocidad entre 0 – 4 m/s durante 48.9 % del tiempo totalde medición, es decir 11.6 de los 23.8 días que duró la toma de datos, por otro lado el51.1 % (12.2 días) del tiempo de medición, la velocidad del viento supera los 4 m/s favoreciendo el uso de aerogeneradores para la producción de energía eléctrica.

Probabilidad de velocidades del viento

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Probabilidad de la dirección del viento

Del gráfico y tabla presentados a continuación se puede observar que el viento tiene una dirección predominante desde el Noroeste (NO), con un 23.1 % del tiempo total de medición, soplando en esta dirección seguido de la dirección (Oeste noroeste) ONO con un 21.4 %.

Esto es importante ya que indica que los aerogeneradores deben estar ubicados de tal manera que no tengan obstáculos en la dirección Noroeste (NO), pues estos podrían generar turbulencia y no se aprovecharía el recurso eólico de la manera más óptima.

Frecuencia de dirección del viento

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La Rosa de los Vientos

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FUENTES:

sinaica.ine.gob.mx/rosa_de_viento.html

http://www.solarweb.net/forosolar/minieolica/21628-rosa-los-vientos.html

http://tesis.pucp.edu.pe/repositorio/bitstream/handle/123456789/380/GONZALES_LUIS_DISENO_DE_UN_SISTEMA_DE_CALEFACCION_ALIMENTADO_POR_UN_AEROGENERADOR.pdf?sequence=1

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