Resumen del informe de los datos registrados por la estación

Datos registrados en la estación
meteorológica
FAEN - 2013
1
Contenido
1.
Informe de registros estación meteorológica FAEN – 2013-2014 ........................................ 3
2.
Datos registrados en el periodo febrero 2013 – enero 2014................................................ 3
3.
Resultados de datos de viento .............................................................................................. 6
4.
Resultados de Radiación ....................................................................................................... 9
Anexo I Glosario de términos ...................................................................................................... 12
2
FUNDACIÓN ASTURIANA DE LA ENERGÍA
CIF G 74000878
FRAY PAULINO, S/N. 33600 MIERES (ASTURIAS). TFNO: 985 467 180. FAX: 985 454 143. E-mail: [email protected]
1. Informe de registros estación
meteorológica FAEN – 2013-2014
Este informe recopila los resultados finales de los datos meteorológicos registrados por el
equipo de adquisición de datos, FAEN-2013, instalado por la Fundación Asturiana de la Energía
en la cubierta del edificio de TSK en el Parque Tecnológico de Gijón. El informe consta de un
análisis global para tratar de reducir el factor de temporalidad de los datos, es decir, de las
condiciones climatológicas particulares durante el periodo de medición del equipo febrero
2013-enero 2014).
La unidad de adquisición de datos o estación
meteorológica se instaló en el sector noroeste de la
cubierta del edificio de TSK. Los sensores, en sus
correspondientes soportes, se situaron a 4,5 metros de
altura sobre la cubierta. La estación meteorológica contó
con un piranómetro termoeléctrico, un anemómetro
provisto de veleta, un sensor de temperatura ambiente y
un sensor de humedad relativa que registran datos cada
segundo. Con estos sensores, los parámetros aportados
por la estación fueron la velocidad y dirección del viento, la
radiación solar global sobre superficie horizontal, la
temperatura y la humedad relativa. Se trabajó con las
medias cada diez minutos de estos datos.
Imagen 1: Estación FAEN-2013
Durante el primer semestre de recogida de datos, éstos están prácticamente completos. No se
constataron anomalías salvo un fallo en la sonda de temperatura que afectó a los registros de
los primeros ocho días del mes de febrero, una vez subsanado por los técnicos de FAEN, éste
problema no se repitió. Durante el segundo semestre del año se registraron varios fallos en la
alimentación de la instalación, al saltar un interruptor automático de la instalación eléctrica del
edificio de TSK. Este problema se ha repetido en varios meses por lo que se cuenta con
intervalos vacíos de datos. Los técnicos de TSK modificaron la instalación eléctrica para que
este problema no se repitiera.
2. Datos registrados en el periodo febrero
2013 – enero 2014
La siguiente tabla muestra los datos recogidos por la instalación meteorológica durante el
periodo de febrero 2013 a enero 2014 resumiendo los datos promedios mensuales registrados
por cada parámetro.
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Tabla 1. Valores medios mensuales registrados entre febrero 2013 y enero 2014
Febrero1
Marzo
Abril
Mayo
Junio
Julio
Agosto2
Septiembre2
Octubre2
Noviembre2
Diciembre2
Enero2
V.Viento
Media
(m/s)
V.Viento
Máxima
(m/s)
D.Viento
T ambiente T ambiente T ambiente H. Rel.
Predominante Media
Máxima
Mínima
Media
(°C)
(°C)
(°C)
(%)
R.Global
Media
(W/m2)
2,09
1,86
1,93
1,89
1,98
1,47
1,89
1,33
1,31
1,33
1,13
1,50
22,70
21,45
16,45
15,70
13,45
11,45
10,70
12,95
13,20
16,70
17,45
12,95
SO
ENE
ENE
SO
ENE
NE
ENE
ENE
E
SO
E
SO
88,31
345,58
364,21
368,19
388,42
317,02
399,37
321,86
293,63
125,44
71,17
8,28
10,71
11,53
12,12
15,48
20,00
19,32
18,39
16,83
11,32
9,15
9,84
16,49
21,22
24,16
23,44
25,66
27,87
26,09
29,01
28,94
23,30
20,47
16,32
1,24
0,79
2,02
3,80
6,97
11,76
12,56
10,59
6,68
2,36
- 0,37
3,64
80,64
75,53
76,97
79,04
81,78
84,24
80,01
80,52
81,26
80,30
75,99
78,23
1
Los registros de temperatura del mes de febrero no están completos, debido a un fallo en la sonda de temperatura no hay registros de los días comprendidos entre el
1 y el 8 de este mes.
2
Los registros de los meses de agosto, septiembre, octubre, noviembre, diciembre y enero no están completos. En el mes de agosto no hay registros de los días
comprendidos entre el 17 y el 28, en septiembre del 16 al 24, en octubre los días 13 y 14 y del 16 al 31, en noviembre del 1 al 4, en diciembre faltan datos los días del
29 al 31 y en enero faltan datos entre los días del 1 al 9 y del 23 al 31. Esto supone disponer del 82,74% de los datos del año completo.
A la vista de los resultados se puede observar como la velocidad del viento media entre febrero y diciembre fue de 1,69 m/s, valor que se calcula
excluyendo los periodos de calma sin viento. El máximo valor registrado fue de 22,70 m/s, el día 10 de febrero, y el mes en el que se registró una mayor
intensidad media de viento fue también en febrero.
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En lo referente a las temperaturas, se registraron valores medios en el año de 14,06 °C,
alcanzándose la máxima de 29,01 °C el 3 de septiembre y la mínima de -0,37 °C el día 10 de
diciembre. El mes con una temperatura ambiente mayor fue julio mientras que el mes más frío
fue febrero. Por otra parte, la humedad relativa media del periodo fue del 79,61%.
Finalmente, la radiación global media registrada fue de 282,28 W/m2, siendo agosto el mes
con mayor intensidad media de radiación y diciembre el mes de menor radiación.
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3. Resultados de datos de viento
Los datos registrados por la estación meteorológica FAEN-2013 durante el periodo de tiempo
de estudio comprendido entre los meses de febrero 2013 a enero 2014, indican valores de
viento medios diarios de 1,69 m/s, alcanzándose registros máximos de 22,70 m/s el día 10 de
febrero en dirección sur (S).
Tabla 2. Velocidad media mensual y dirección del viento predominante
V.Viento
Media
(m/s)
Febrero
Marzo
Abril
Mayo
Junio
Julio
Agosto1
Septiembre1
Octubre1
Noviembre1
Diciembre1
Enero1
2,09
1,86
1,93
1,89
1,98
1,47
1,89
1,33
1,31
1,33
1,13
1,50
V.Viento
Máxima
(m/s)
22,70
21,45
16,45
15,70
13,45
11,45
10,70
12,95
13,20
16,70
17,45
12,95
D.Viento
Predominante
SO
ENE
ENE
SO
ENE
NE
ENE
ENE
E
SO
E
SO
1
Los registros de los meses de agosto, septiembre, octubre, noviembre, diciembre y enero no están
completos. En el mes de agosto no hay registros de los días comprendidos entre el 17 y el 28, en
septiembre del 16 al 24, en octubre los días 13 y 14 y del 16 al 31, en noviembre del 1 al 4, en diciembre
faltan datos los días del 29 al 31 y en enero faltan datos entre los días del 1 al 9 y del 23 al 31. Esto
supone disponer del 82,74% de los datos del año completo.
Se han cuantificado las velocidades medias horarias del viento y la dirección media horaria
correspondiente al periodo de análisis, que abarca un año de estudio, para representar la rosa
de los vientos.
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Gráfico 1. Rosa de los vientos. 1 Febrero 2013 – 31 Enero 2014
En la rosa de los vientos se indica que la dirección predominante ha sido este nordeste, ENE,
con vientos que han alcanzado los 8,8 m/s como representa la franja de color azul.
Con el objetivo de realizar un análisis más exhaustivo de las velocidades de viento en este
periodo, se calculó el porcentaje de tiempo en el que hay vientos entre 0 y 10 m/s a intervalos
de 0,5 m/s. Se debe tener presente que se registraron valores de viento en el 85% de los
registros, es decir, se han registrado calmas sin viento en el 15% de los registros.
En la siguiente gráfica puede apreciarse que el viento se sitúa en velocidades por debajo de los
0,5 m/s en un 22% del tiempo de registros con viento, entre 0,5 y 1 m/s en un 11%, entre 1 y
1,5 en un 10%, etc.
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Gráfica 2. Porcentajes de tiempo con vientos de entre 0 y 10 m/s. Febrero 2013-Enero 2014
A la vista de los resultados se observa como dentro del 85% con valores de velocidad de
viento, el 53% corresponde a valores por debajo de 2 m/s. Por tanto, eso significa que sólo
durante el 47% del tiempo en el que ha estado funcionando la estación meteorológica se han
registrado vientos con velocidades superiores a 2 m/s.
Para referenciar estos datos se utilizaron los registros de otras estaciones meteorológicas
ubicadas en Gijón. Se cuenta con datos de la estación de Tranqueru que mide, entre otros
parámetros, velocidad y dirección del viento desde 2004.
Imagen 2. Ubicación de la estación de adquisición de datos del Tranqueru
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Se adquirieron los datos correspondientes a esta estación y se trataron de la misma forma que
los de la estación FAEN-2013. A la hora de hacer estas comparaciones se tuvo presente que la
estación FAEN-2013 presentaba vacíos de datos en los meses de agosto a enero que no
presentaba la estación tomada como referencia al hacer esta comparación.
La estación denominada ‘Tranqueru’ registró valores de velocidad de viento promedios de 4,6
m/s un 64% superior a los registrados en el Parque Tecnológico por la estación FAEN-2013.
Las mayores mediciones registradas por la estación del Tranqueru se explican por las
condiciones locales pues ésta recibe mucho mas viento sin sufrir ninguna atenuación, ya que
se encuentra en una zona de costa totalmente despejada.
Con el objetivo de extrapolar los datos medidos en la estación FAEN-2013 a lo largo de un año
a un intervalo temporal más amplio, se estudió la variación de la velocidad del viento en la
estación “Tranqueru” durante los 10 años de medida con respecto al año 2013 mes a mes.
Como resultado de este análisis es posible obtener un factor de corrección mes a mes a aplicar
a los datos medios mensuales obtenidos en la estación FAEN-2013. De esta forma se estimaron
los datos de velocidad del viento medios en un horizonte temporal de 10 años para la estación
FAEN-2013. Al no disponer de los datos correspondientes al mes de enero de 2014 de la
estación “Tranqueru” no se pudo calcular el valor para ese mes.
Tabla 3. Datos históricos estimados para FAEN-2013
V.Viento
Media
(m/s)
Enero
Febrero
Marzo
Abril
Mayo
Junio
Julio
Agosto
Septiembre
Octubre
Noviembre
Diciembre
2,5
2,5
2,3
2,3
2,3
1,8
2,2
1,6
1,9
1,2
1,2
4. Resultados de Radiación
La estación de adquisición de datos FAEN-2013 registró datos de radiación solar global sobre
superficie horizontal. Los datos registrados para este parámetro durante los meses de febrero
de 2013 a enero de 2014 alcanzaron un valor medio de 282,28 W/m2.
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Para referenciar estos datos se utilizaron los del ‘Boletín Solar del Principado de Asturias’
elaborado por la Fundación Asturiana de la energía, que lleva registrando datos de radiación
solar en Gijón, entre otras ubicaciones, desde 2007.
Se han adquirido los datos correspondientes a la estación MS ubicada en la cubierta de la
Piscina Municipal de la Avenida del Llano y se les aplicó el mismo tratamiento que los de la
estación FAEN-2013.
Imagen 3. Ubicación de la dos estaciones de adquisición de datos MS-GIJÓN y FAEN-2013.
La estación ‘MS’ registró durante el periodo de medición una radiación solar global sobre
superficie horizontal con un promedio de 271,10 W/m2 un 0,51% inferior a la registrada en el
Parque Tecnológico por la estación FAEN-2013. Los registros históricos correspondientes al
periodo febrero 13-enero 14 registraron un valor promedio de 267,59 W/m2 un 1,8% también
por debajo de los datos de FAEN-2013. Las desviaciones son mínimas, siempre teniendo
presente que los datos de la estación FAEN-2013 no están completos en los meses de agosto a
diciembre.
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450
FAEN-2013
400
MS-GIJÓN
350
MS-HISTÓRICOS
W/m 2
300
250
200
150
100
50
0
0
1
2
3
4
5
6
Meses
7
8
9
10
11
12
Gráfica 3. Radiación media mensual registrada por la estación FAEN-2013, por la estación MS2013 correspondiente al mapa solar de FAEN y radiación histórica registrada por la estación
del mapa de solar de FAEN entre los años 2007 y 2013.
La radiación solar obtenida y que se muestra en las tablas es radiación global sobre superficie
horizontal, sin embargo, una cierta inclinación de la superficie de aprovechamiento solar, ya
sean módulos fotovoltaicos o paneles solares térmicos, proporciona un mayor
aprovechamiento del recurso solar. Una inclinación idónea es la que hace que los rayos solares
incidan de manera perpendicular sobre la superficie de los paneles, maximizando así la
cantidad de radiación recibida.
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Anexo I Glosario de términos
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Velocidad media (m/s): velocidad media del viento en el intervalo de tiempo
considerado.
Velocidad media mensual/diaria (m/s): media aritmética de los valores de velocidad
media registrados por el sensor cada diez minutos durante un periodo de un mes/día.
Velocidad máxima (m/s): Velocidad máxima registrada por el sensor en el periodo de
tiempo considerado.
Velocidad máxima mensual/diaria (m/s): Velocidad máxima del viento registrada por el
sensor durante un periodo de un mes/día.
Dirección media (m/s): Dirección media de procedencia del viento en el intervalo de
tiempo considerado.
Dirección media mensual/diaria (m/s): media aritmética de los valores de dirección
media de procedencia del viento, registrados por el sensor cada diez minutos, para un
periodo de un mes/día.
Radiación global media mensual/diaria, media aritmética de los valores de radiación
global registrados por el piranometro cada diez minutos durante un periodo de un
mes/día.
Radiación global máxima, valor máximo puntual de la radiación solar medida por la
estación de adquisición de datos.
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