FACULTAD DE INGENIERÍA
DEPARTAMENTO DE INGENIERÍA MECÁNICA Y
ELECTROMECÁNICA
COORDINACIÓN DE LABORATORIOS
Código : DIMyE-LEA01
Fecha : 08-08-2025
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LABORATORIO DE ENERGÍA ALTERNATIVA
Universidad Nacional de Asunción
Facultad de Ingeniería
Introducción a la Energía Eólica
Practica de Laboratorio
Alumno: Gustavo Adolfo Morinigo Coronel
Cédula de Identidad: 5.172.585
San Lorenzo – Paraguay
2025
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LABORATORIO DE ENERGÍA ALTERNATIVA
Guía de Presentación de la experiencia
CONTENIDO
PÁG.
1
OBJETIVOS
2
2
ALCANCE
2
3
DEFINICIONES
2-4
4
GENERALIDADES
4
5
REALIZACIÓN
EQUIPOS Y MATERIALES
PREPARATIVOS
MEDICIONES A REALIZAR
5-7
6
ANÁLISIS DE RESULTADOS
8
7
FÓRMULAS
9
8
REFERENCIAS
9
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LABORATORIO DE ENERGÍA ALTERNATIVA
1 OBJETIVOS
● Observar y describir los componentes de la Estación Meteorológica Davis
Vantage Pro2, destacando sus principales funciones y cómo contribuyen a la
recopilación de datos climáticos.
● Familiarizarse con las funciones básicas de la consola de la Estación
Meteorológica Davis Vantage Pro2 para visualizar y registrar datos climáticos en
tiempo real, incluyendo temperatura, radiación solar, velocidad y dirección del
viento.
● Registrar los datos extraídos de la estación meteorológica para su análisis
posterior, con el fin de evaluar el recurso eólico disponible, especialmente la
velocidad y dirección del viento.
2 ALCANCE
Este laboratorio tiene como objetivo el uso práctico de la Estación Meteorológica
Davis Vantage Pro2 y su consola, brindando a los participantes la oportunidad de
obtener y analizar datos climáticos en tiempo real. Se cubrirán los siguientes
aspectos:
● Medición de Parámetros Climáticos: Velocidad y Dirección del viento
● Registro de Datos: Se enseñará el proceso de extracción de los datos obtenidos
de la estación para facilitar su análisis posterior.
● Análisis de Datos: Se abordará la interpretación de los datos climáticos
recogidos.
3 DEFINICIONES
Consola Vantage Pro2: registra y muestra los datos meteorológicos recogidos
por el conjunto integrado de sensores (ISS), además proporciona gráficos y funciones de
alarma. Puede conectarse a un ordenador utilizando el software WeatherLink. Ver
Figura 1.
Conjunto de sensores integrado (ISS): recoge los datos meteorológicos y los
envía a la consola por radiofrecuencia de baja potencia. Contiene un sensor de
temperatura, un colector de lluvia (pluviómetro), un sensor de humedad, un
anemómetro, un sensor de radiación solar y uno de radiación ultravioleta (UV). Ver
Figura 2.
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Figura 1. Consola Vatange Pro2.
Figura 2. Conjunto de sensores integrado (ISS).
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Variables meteorológicas: en esta experiencia
meteorológicas: Velocidad y dirección del viento.
se analizarán
las variables
El anemómetro mide velocidad y dirección del viento, y forma parte del conjunto
integrado de sensores (ISS). La consola calcula una velocidad del viento promedio en 10
minutos y una dirección del viento dominante en 10 minutos. La velocidad del viento
media en 10 minutos se muestra en el teletipo de la pantalla siempre que se haya
seleccionado el viento en la consola. Las últimas seis direcciones del viento dominantes
en 10 minutos se incluyen en la rosa de los vientos de la pantalla.
La dirección del viento se expresa en grados, correspondiendo a los cuatro
puntos cardinales los siguientes valores N=0˚, E=90˚, S=180˚ y W=270˚. Ver Figura 3.
Figura 3. Nomenclatura para dirección del viento
4 GENERALIDADES


Mantener un comportamiento adecuado y aplicar las medidas de seguridad
en el momento de subir a observar los sensores de la estación.
Durante la manipulación de la consola, tener cuidado de no desconectar la
fuente de alimentación.
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5 REALIZACIÓN
5.1
EQUIPOS Y MATERIALES
a) Estación Meteorológica Davis Vantage Pro2.
b) Sensor de viento (anemómetro)
5.2 PREPARATIVOS
a) Observar la estación Meteorológica Davis Vantage Pro2

Subir a la terraza para familiarizarse con el conjunto de sensores
integrado.

Familiarizarse con las funciones básicas de la consola.
b) Pasos a seguir para visualizar los datos de velocidad y dirección del viento
1. Pulse WIND para seleccionar la velocidad del viento.
2. La velocidad del viento puede visualizarse en millas por hora (mph), kilómetros por
hora (km/h), metros por segundo (m/s) y nudos (kt). La velocidad del viento media en
10 minutos se mostrará en el teletipo. Una flecha sólida dentro de la rosa de los vientos
indica la dirección actual del viento. Las puntas de flecha indican hasta seis direcciones
del viento dominantes en 10 minutos para proporcionar un historial de las direcciones
dominantes del viento durante la última hora.
3. Pulse WIND por segunda vez para visualizar la dirección del viento en grados en lugar
de la velocidad. Cada vez que pulse el botón WIND la pantalla alterna entre la velocidad
del viento y la dirección del viento en grados.
c) Pasos a seguir para visualizar gráficos de velocidad y dirección del viento
1. Pulse WIND para seleccionar la velocidad del viento. Para la dirección del viento se
pulsa WIND por segunda vez.
2. Pulse GRAPH. Sólo quedarán visibles la fecha, el gráfico, el icono gráfico y la variable
seleccionada. El resto de la pantalla quedará en blanco.
3. Los valores para cada una de las últimas 24 horas aparecen en el gráfico, cada hora
se representada por un punto. El punto de más a la derecha del gráfico es el valor de la
hora actual. Notará que este punto parpadea.
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4. Pulse la flecha izquierda. El segundo punto de la derecha empezará a parpadear. La
pantalla mostrará el valor del punto nuevo. En el campo de la hora se muestra la hora
correspondiente al valor seleccionado.
5. Pulse las flechas izquierda y derecha para ver los valores de la variable para cada una
de las últimas 24 horas.
6. Pulse las flechas arriba y abajo para cambiar el intervalo de tiempo del gráfico. Si pulsa
la flecha abajo (-), el gráfico cambia de las últimas 24 horas a los últimos 24 días. Ahora
cada punto representa la máxima registrada en el día que aparece en el espacio de la
fecha. Para ver las mínimas registradas en los últimos 24 días, pulse HI/LOW. Pulse las
flechas izquierda y derecha para desplazarse entre los días.
7. Al pulsar de nuevo la flecha abajo, el gráfico cambia para mostrar las máximas de los
últimos 24 meses. Como hizo anteriormente, utilice las flechas derecha e izquierda para
desplazarse entre los meses. Pulse HI/LOW para alternar entre máximas y mínimas. Al
pulsar de nuevo la flecha abajo, el gráfico cambia una vez más para mostrar las máximas
de los últimos 24 años. Pulse HI/LOW para alternar entre máximas y mínimas.
La consola emite un pitido cuando llega al primer o último valor posible según el
intervalo de tiempo del gráfico. Puesto que la consola solo grafica los datos registrados
por la estación, los gráficos sólo pueden mostrar los datos registrados desde que se
instaló la estación.
OBS: No todas las variables climáticas presentan valores máximos y mínimos.
5.3 MEDICIONES A REALIZAR
a) Velocidad media, velocidad máxima y dirección dominante del viento en las
últimas 24 horas.
b) Velocidad máxima y dirección dominante del viento en los últimos 24 días.
c) Velocidad máxima y dirección dominante del viento en los últimos 6 meses.
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Hora
Velocidad media
(m/s)
Velocidad máxima
(m/s)
Dirección del
viento
00:00
11:30
11:00
10:00
9:00
8:00
7:00
6:00
5:00
4:00
3:00
2:00
1:00
1,3
1,3
1,3
1,3
1,2
0,9
1,3
0,9
0
0,4
0,4
0
4
4,5
135°
SE
4,5
135°
SE
4,5
180°
S
4
180°
S
2,7
225°
SW
3,1
270°
W
2,7
270°
W
0,9
270°
W
0,9
135°
SE
1,8
270°
W
1,8
270°
W
20:00
19:00
18:00
17:00
16:00
13:00
12:00
90° E
23:00 22:00 21:00
15:00 14:00
0,4
0,9
0,9
0,9
0,9
1,3
1,8
2,2
2,2
2,2
2,2
2,2
2,7
1,8
4
4
3,6
3,6
3,1
4,9
8,5
7,6
7,2
7,2
6,7
8,9
125° SW 180° S 180° S 180° S 225° SW 225° SW 225° SW 225° SW 225° SW 180° S 180° S 225° SW 180° S
Día
Velocidad máxima
(m/s)
Dirección del viento
2-Abr
1-Abr
14Abr
13-Abr
12Abr
11Abr
10Abr
9-Abr
8Abr
7-Abr
4,5
8,9
225°
SW
6,3
45°
NE
5,4
135°
SE
4,9
135°
S
5,8
225°
SW
8
90°
E
10,3
135°
SE
90° E
31-Mar
4,9
9,4
10,7
45° NE 270° W 225° SW
MES
Velocidad máxima (m/s)
Dirección del viento
6-Abr
5Abr
4-Abr
3-Abr
8,9
6,3
225° 180°
SW
S
13,4
225°
SW
6,7
45°
NE
30-Mar 29-Mar 28-Mar 27-Mar 26-Mar 25-Mar 24-Mar 23-Mar
7,6
45° NE
Abr '25
11,6
90° E
13
90° E
Mar
7,6
45° NE
Feb
5,8
45° NE
8,9
180° S
Ene
Dic '24
6,7
45° NE
Nov
22-Mar
7,6
13,9
90° E 225° SW
Oct
Set
13,4
13,9
13,4
13,9
14,8
17
13
10,7
180° S
225° SW
45° NE
0° N
270° W
270° W
180° S
180° S
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LABORATORIO DE ENERGÍA ALTERNATIVA
6 ANÁLISIS DE RESULTADOS
6.1 Para el período de datos de 24 horas

Graficar Velocidad Media vs horas.

Graficar Velocidad Máxima vs horas.
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
Graficar la Rosa de vientos para el período de 24 horas, usando los valores
de la velocidad media.


Calcular el promedio de las velocidades medias
Calcular el promedio de las velocidades máximas.
Métrica
Valor
Promedio velocidad media (m/s)
Promedio velocidad máxima (m/s)
1,183333
4,066667
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6.2 Para el período de datos de 24 días

Graficar Velocidad Máxima vs días

Graficar la Rosa de vientos para el período de 24 días, usando los valores de
la velocidad máxima.
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

Calcular el promedio de las velocidades máximas.
Estimar la dirección dominante del viento.
Métrica
Valor
Promedio velocidad máxima (m/s)
Dirección dominante
8,2125
45° NE
6.3 Para el período de datos mensuales

Graficar Velocidad Máxima vs meses.

Graficar la Rosa de vientos para el período de los últimos meses, usando los
valores de la velocidad máxima.
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

Calcular el promedio de las velocidades máximas.
Estimar la dirección dominante del viento.
Métrica
Valor
Promedio velocidad máxima (m/s)
Dirección dominante
13,7625
180° S
6.4 Estimar la velocidad a 10 m, 50 m y a 80 m.
Se debe hacer las siguientes consideraciones:
 Usar la velocidad promedio de las velocidades medias, calculada en el ítem 6.1.
 El anemómetro se encuentra a una altura de 14,5 m.
 Usar valor de α=0,23 (Ver tabla 1)
 Usar la ecuación de la ley de Hellmann.
6.5 Comparar los valores calculados en el ítem 6.4, con los valores del Atlas del Potencial
Solar y Eólico del Paraguay-PTI. (Ver tabla 2)
Si los valores calculados, no coinciden con los valores del Atlas. ¿A qué puede deberse
esta diferencia?



Representatividad de los datos de medición: El valor promedio aplicado (Vo = 1,183333 m/s a 14,5 m)
probablemente es influenciado por condiciones específicas (obstáculos, turbulencias locales, efectos de
la topografía). El Atlas, en cambio, se basa en registros anuales y más representativos de la zona, lo que
suele dar valores mayores de velocidad.
Elección del coeficiente de ajuste (α): Se usó α = 0,23 en la ley de Hellmann, que es un valor estándar
para ciertas condiciones de rugosidad y estabilidad atmosférica. Sin embargo, la realidad local puede
requerir un valor diferente. Si la rugosidad o la estabilidad del aire en el sitio son menores o mayores que
las condiciones estándar asumidas, la extrapolación a otros niveles (10, 50 y 80 m) podría subestimar o
sobreestimar realmente la velocidad.
Condiciones de la estación de medición: El anemómetro, ubicado a 14,5 m, puede haber estado sujeto a
condiciones locales que lo hacen divergente de la “condición ideal” sobre terreno abierto, como efectos
de obstrucción o interferencias por edificaciones o vegetación, lo cual influye en la baja velocidad
medida y, por ende, en todo el escalado.
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7 FÓRMULAS
𝑽𝒊
𝑽𝑷𝑹𝑶𝑴𝑬𝑫𝑰𝑶 = ∑
𝑵
Vi: Velocidades medidas
N: número de datos
Ley de Hellmann
𝒉 𝜶
𝑽𝒉
=( )
𝒉𝟎
𝑽𝟎
Vh: Velocidad a la altura a determinar
V0: Velocidad a la altura conocida. Generalmente las mediciones suelen hacerse a 10 m
h: altura de la velocidad a determinar
ℎ0: altura de la velocidad conocida. Generalmente suele ser de 10 m
𝛼: valor de la rugosidad según tipo de terreno
Tabla 1. Valores de rugosidad del terreno
VALORES SEGÚN EL ATLAS DEL POTENCIAL SOLAR Y EÓLICO DEL PARAGUAYPTI
V10
ENTRE 2,2 y 3,5
m/s
Pag 93
V50
ENTRE 3,6 y 5
m/s
Pag 91
V80
Entre 5,1 y 6,5
m/s
Pag 89
Tabla 2. Valores de velocidad media anual según Atlas PTI
8 REFERENCIAS
-Manual Consola Vantage Pro2.
-Atlas del Potencial Solar y Eólico del Paraguay-PTI