PFD - Ingeniera TrmicaIngeniera EnergticaEnergas Alternativas SolarEnerga solar en baja, media y alta temperaturaMarEnerga maremotriz, trmica y obtenida de las olasElicaFuentes elicas y fundamentos para el diseo de aerogeneradoresPrincipal - Energas Alternativashttp://personales.ya.com/universal/TermoWeb/EnergiasAlternativas/index.html [24/07/2003 0:49:40]Ingeniera TrmicaIngeniera EnergticaEnerga Solar Radiacin solar en la superficie terrestrePropiedades pticas de materiales utilizados en procesos trmicos de Energa SolarColectores de Placa PlanaColectores de concentracin de media temperaturaAlmacenamiento de energa solarCalentamiento de agua, calefaccin y refrigeracin por Energa Solar Centrales termosolares; orientacin de heliostatosCentrales termosolares; sombras y apantallamientosConcentradores circulares con receptor central simtricoConfiguracin geomtrica de receptores de centrales termosolaresReceptor cilndrico verticalDistribucin de energa sobre un receptor cilndrico vertical Diseo de un receptor de Energa Solar de 200 MW Principal - Energas Alternativas - Energa Solar http://personales.ya.com/universal/TermoWeb/EnergiasAlternativas/solar/index.html [24/07/2003 0:49:42]DEPARTAMENTO DE INGENIERIAELECTRICA Y ENERGETICAUNIVERSIDAD DE CANTABRIAPROCESOS TERMOSOLARESEN BAJA, MEDIAY ALTA TEMPERATURAPedro Fernndez DezI .- RADI ACI N SOLAREN LA SUP ERF I CI E TERRESTREI .1.- LA CONSTANTE SOLARDesde el punt o de vist a ener gt ico, la masa solarque porsegundo se ir r adia al espacio en for made par t culas de alt a ener ga y de r adiacin elect r omagnt ica es apr oximadament e de 5,6 .1035 GeVydella,laTier r ar ecibeenelext er ior desuat msfer aunt ot alde1,73.1014kW,osea1,353kW/m2,queseconocecomoconst ant esolar ycuyovalor fluct aenun3%debidoalavar iacinperidica de la dist ancia ent re la Tierra y el Sol.La at msfer a y la super ficie t er r est r e se encuent r an a t emper at ur as medias dist int as y, porlot ant o, t ambin r adan ener ga; as, la longit ud de onda de la r adiacin solarest compr endida ent r e,0,05 m y 4 m, mient r as que la r adiacin t er r est r e lo est ent r e 3 m y 80 m, es decir , se t r at ade emisiones de onda larga.Los 1,73.1014 kW de energa solar que inciden sobre la Tierra, se repart en en la siguient e forma,Energa solar reflejada por la atmsfera hacia el espacio exterior, 30%, 0,52.1014 kWEnerga solar que se utiliza en calentar la atmsfera, 47%, 0,80.1014 kWEnerga solar que se utiliza en la evaporacin de los ocanos, 23% , 0,40.1014 kWEnerga solar que se utiliza en generar perturbaciones atmosfricas, como el viento, (energa mecnica),0,0037 .1014 kWEnerga solar utilizada en la fotosntesis, 0,0004.1014 kW.De t odo lo ant er ior , slo el 47% de la ener ga solarincident e alcanza la super ficie t er r est r e, defor ma que el 31% lo hace dir ect ament e y el ot r o 16% despus de serdifundida porel polvo, vapordeagua y molculas de air e. El 53% de la ener ga r est ant e no alcanza la super ficie de la Tier r a, ya queun2%esabsor bidapor laest r at osfer a,pr incipalment epor elozono,el15%por lat r oposfer a,(agua, ozono y nubes), en t ot al 2 + 15 = 17% y porot r a par t e, un 23% es r eflejada porlas nubes, un7% es r eflejada porel suelo y el 6% r est ant e cor r esponde a aquella ener ga difundida porla at ms-fera que se dirige hacia el cielo, Figs I.1.2.Solar I.-1Fig I.1.- Balance de radiacin solarFigI.2.-Balancederadiacint errest reI .2.- DI STRI BUCI N ESP ECTRAL DE LA RADI ACI N SOLAR EXTRATERRESTREEl Sol se puede consider arcomo un gigant esco r eact orde fusin nuclear , const it uido pordife-r ent esgasesqueseencuent r anr et enidosenelmismopor fuer zasgr avit at or ias.Laener gaenfor ma de r adiacin elect r omagnt ica, r esult ado de las r eacciones de fusin que t ienen lugaren l,fundament alment e en el ncleo, debe sert r ansfer ida a la super ficie ext er iorpar a, desde all, serr adiada al espacio; en est e pr oceso de t r ansfer encia apar ecen fenmenos convect ivos y r adiat ivos,Solar I.-2as como sucesivas capas de gases, dando lugara un espect r o de emisin cont inuo.A pesarde la compleja est r uct ur a del Sol, par a las aplicaciones de los pr ocesos t r micos der iva-dos del mismo, se puede adopt arun modelo mucho ms simplificado. As, se puede consider aral Solcomouncuer ponegr oquer adaener gaalat emper at ur ade5.762K,yaqueladist r ibucindeener ga par a cada longit ud de onda apr ovechable porlos pr ocesos t r micos y fot ot r micos, es bsi-cament e la misma que la de dicho cuer po negr o. Par a ot r os pr ocesos que dependen de la longit ud deondayenlosque,ladist r ibucinespect r alesunfact or impor t ant e,por ejemploenlospr ocesosfot ovolt aicos o fot oqumicos, pueden r esult arnecesar ias consider aciones ms det alladas.La Tier r a, en su movimient o alr ededordel Sol, descr ibe una r bit a elpt ica, de escasa excent r ici-dad, de forma que la dist ancia ent re el Sol y la Tierra vara aproximadament e un 3%.La distancia media Tierra-Sol es, d = 149 millones de KmEn el solsticio de verano, la Tierra est alejada una distancia del Sol mxima, dmx = 1,017 dEn el solsticio de invierno, la Tierra se halla a la distancia mnima del Sol, dmin = 0,983 dConest osdat os,unobser vador t er r est r esit uadosobr euncr culoenelcualelSolocupaseelcent r o, ver a a st e bajo un ngulo de 32 minut os.La r adiacin emit ida porel Sol y las r elaciones espaciales con la Tier r a, conducen al concept odeint ensidadder adiacinenellmit eext er ior delaat msfer a;suvalor espr ct icament econs-t ant eyseconocecomoconst ant esolar ,definindosecomolaener gasolar por unidaddet iempor ecibida sobr e una super ficie per pendiculara la r adiacin, de r ea unidad. Est a r adiacin al at r ave-sarla at msfer a, es par cialment e absor bida y difundida porcier t os component es de la misma; enlas lt imas dcadas, al disponerde sat lit es ar t ificiales, se han podido r ealizarmediciones dir ect asde la int ensidad solar , libr es de la influencia de la at msfer a t er r est r e, habindose dado un valorst andard de la misma I0(ext ) pr opuest o porThekaekar a y Dr ummond en 1979, Fig I.3.Result a impor t ant e conocerla dist r ibucin espect r al de la r adiacin solar , ya que la int er accinde la misma con los dist int os medios mat er iales va a serfuncin de la longit ud de onda de la r adia-cin incident e. En la Fig I.3 se puede obser varel espect r o de la r adiacin ext r at er r est r e cor r espon-dient e a la dist ribucin de energa que llegara a la Tierra en ausencia de at msfera.Lacur vast andar ddeladist r ibucinespect r aldelar adiacinext r at er r est r e,est basadaenmedidashechasenelespacioext er ior agr analt it ud,enlaqueelpr omediodeener gapar aunaanchur a de banda de longit ud de onda media y la ener ga int egr ada par a longit udes de onda infe-r ior es a vienen dadas en la Tabla I.1 (Thekaekar a). En ella El es el pr omedio de r adiacin solarcompr endido sobr e una pequea banda del espect r o cent r ada en la longit ud de onda ,W/cm2m, es el % de la const ant e solar asociada a longit udes de onda menores que .Si a par t irde est os valor es se quier e calcularla fr accin de la r adiacin solarext r at er r est r e y lamagnit ud de dicha r adiacin en el ult r aviolet a, < 0,38 m, visible, 0,38 m s, resulta que p > 1 y ks > kt, que indica predominio del apantalla-miento sobre la sombra solar, Fig VIII.10.Cuando el nodo caiga dentro del campo especular, predominar uno u otro efecto de sombra,segnseestaunauotrapartedelacircunferenciacriticaderadioRc,queencadainstantepasar por el nodo correspondiente, Fig VIII.11VIII.4.- SOMBRAS SOBRE ANlLLOS DE ANCHURA lPara el campo continuo de heliostatos se podr considerar que la distancia mnima entre dosanillos consecutivos, Dm ser igual a la anchura de los mismos l y por lo tanto, la ecuacin

Xs l DmXes = D cos ndcos n+sen n tg s cos (s- n)quedar en la siguiente forma, teniendo presente la Fig VIII.12,

Xs l2Xes = 1cos n+ sen n tg s cos (s- n)Cuando, l < Xes, sabemos existe sombra parcial tipo X; cuando se cumpla que, Xs 1, no habrsombra solar tipo X y se cumplir,

cos n+ sen n tg s cos (s- n) 1

Xt l DmXet = 1cos n+ sen n tg t cos (t- n)Cuando, l < Xet, habr apantallamiento parcial tipo X; cuando se cumpla que, Xt l,no habrapantallamiento tipo X y se obtiene,

cos n+ sen n tg t cos (t-n) 1VIII.-174Paralosanilloscontinuos,losefectostipoYnosetendrnencuenta,yaqueestosefectossealan sobre cada espejo la proyeccin horizontal de la sombra y/o apantallamiento, y en conse-cuencia, siempre estarn comprendidos dentro de los efectos X, limitndose lateralmente, segnlneas contenidas en la interseccin de un plano vertical al espejo, con el propio espejo.En consecuencia, la relacin, Xt Xs = Xes Xet = 1 psigue siendo la misma.Para el campo discontinuo de heliostatos, se podr considerar que la distancia mnima entredos anillos consecutivos Dm, ser 2 l, Fig VIII.13.Los efectos tipo X quedarn en la forma,

Xs'= 2 lcos n+ sen n tg s cos (s- n)en la que cuando, 2 l Xes, habr sombra parcial tipo X.Cuando, Xes 2 l, no habr sombra tipo X y se tendr, l Xs', por lo que,

cos n+ sen n tg s cos (s- n)2En la misma forma,

Xt'= 2 lcos n+sen n tg t cos (t-n)y se encuentra que cuando se cumpla que, 2 l < Xet, habr apantallamiento parcial tipo X.Cuando, Xet 2 l, no habr apantallamiento tipo X y se cumplir al ser, l Xt'

cos n+ sen n tg t cos (t-n) 2y la relacin,VIII.-175 Xt Xs = 1 pseguirsiendolamismaqueparaelcasoanteriordelcampocontinuo,debidoaqueparauna

determinada posicin del Sol, los valores Xs' y Xt' se duplican.En consecuencia, toda la formulacin desarrollada hasta aqu ser vlida tanto para camposcontinuos, como para campos discontinuos.El hecho de ampliar el intervalo entre anillos influir nicamente en el valor del rea til de losmismos; los clculos numricos habr que realizarlos para cada anillo en forma individual.VIII.5.- SOMBRAS SOBRE HELIOSTATOS INDIVIDUALESEn este caso, Fig VIII.13, estarn presentes los efectos X e Y al mismo tiempo.El efecto X ser idntico al desarrollado en las ecuaciones,

Xs' 2 lcos n+ sen n tg s cos (s- n)Xt'2 lcos n+ sen n tg t cos (t-n) ' mientras que el efecto Y se obtiene a partir de las ecuaciones que conducen a, Ys Yt = - sen ( r - d) sen (2 n + r + d) en la forma,Ys = - Dsen(r - d) cos(r + d) =D = Dp cos(n - d) = 2 lcos(n - d)= - 2 lsen(r - d) cos(n - d) cos(r + n)en las que r y d vienen dadas por las ecuaciones,tg r = -1 tg x = - XB YB;tg d = x0 - xp y0 - ypPara Yt se obtiene,Yt = - 2 lsen(r + 2 n + d) cos(n - d) cos(r + n) Para la determinacin de estos efectos Y hay que realizar los clculos numricos individual-mente para cada espejo; en ciertas condiciones existirn espejos que estarn sometidos slo a efec-tos X, pero en general intervendrn en la determinacin del rea til especular los dos tipos de efec-tos.VIII.-176IX.- CONCENTRADORES CIRCULARESCON RECEPTOR CENTRAL SIMTRICOIX.1.-CARACTERISTICASGENERALESDELOSCONCENTRADORESCONTINUOSDE HELIOSTATOSPodemos definir unconcentradorcontinuode energa solar como una disposicin del campo deheliostatos que permita obtener el mximo aprovechamiento de la energa solar incidente, o lo quees lo mismo, un lmite superior de sus propiedades; un concentrador discontinuo, ms real que elanterior, sera aqul en el que el terreno del campo estuviese ocupado parcialmente por los helios-tatos.Para el concentrador continuo tienen que cumplirse las siguientes condiciones:a) Los heliostatos constituyen un conjunto plano, cerrado y continuo, dispuestos de tal formaque, en cada instante, cumplan con las condiciones de direccin, al tiempo que reflejan el mximoflujo solar hacia el receptor, teniendo presentes en todo momento los fenmenos de sombra solar yapantallamiento del receptor.Los heliostatos, dadas sus pequeas dimensiones frente a las del campo concentrador, se pue-den considerar como pequeas superficies especulares, perfectamente individualizados y dispues-tos segn un ordenamiento circular, con centro en la base de la torre, en cuya cima se encuentraubicado el receptor.Por lo que respecta a sus inclinaciones, estarn ordenados alrededor del nodo (nico punto delcampo en el que en cada instante hay un espejo horizontal), coincidiendo en cada momento con laslneas de igual acimut del concentrador; esta disposicin puede aplicarse igualmente a los camposdiscontinuos, ya que las curvas de igual inclinacin son independientes de la presencia o no de espe-jos en cada punto del campo.El objeto de obtener el mximo rendimiento implica a su vez el conseguir las mximas exposi-cionesespecularesy,porlotanto,eltenercubiertoelcampoconelmayornmeroposibledeIX.-177heliostatos; en el modelo de concentrador continuo stos debern estar separados el mnimo espa-cio posible, Fig IX.1, dando en todo momento la sensacin de continuidad especular, es decir, lasuperficie del terreno coincide con la superficie especular.b) El campo de heliostatos, en principio, se puede considerar como una corona circular, cuyocentro es la base de la torre.El radio mnimo interior del campo as definido viene dado por,

Rmx= H tg tM= RMen la que tM es el ngulo mximo formado por el rayo reflejado por el punto central de cualquierade los heliostatos situados en la periferia del campo y el eje de la torre.Recept orTorreRRNodoAnt inodoAnillos de heliost at os Est eSurHmMFig IX.1.- Modelo de concent rador cont inuo con recept or punt ualEl radio mnimo interior del campo le definimos como,

Rmn=H tg tm= Rmen la que tm es el ngulo mnimo definido por el rayo reflejado por el punto central de cualquierheliostato situado en el borde interior del concentrador y el eje de la torre.Cuando todo el campo est cubierto de heliostatos, el valor de Rm = 0.c) El terreno donde va ubicado el concentrador se puede suponer horizontal, sin ningn tipo deobstculos o accidentes que puedan introducir efectos de sombra y/o apantallamiento secundarios.Sin embargo, la formulacin por anillos que se va a desarrollar se puede aplicar a aquellos casos enque los espejos estn ubicados por franjas de anillos a distintos niveles sobre el terreno, con lo queno se impone por sto ninguna restriccin; los das se considerarn despejados, con Sol brillante.IX.-178IX.2.- RECEPTOR PUNTUALLosefectosdesombrayapantallamientopredominantespermitendividiralcampoendosregiones perfectamente diferenciadas Fig IIX.12, separadas por una circunferencia de radio Rc devalor,

RC=H tg sque en todo momento pasa por el nodo correspondiente, es decir, este radio critico coincide con lasombra de la torre sobre el terreno; dentro de esta circunferencia crtica se cumple la ecuacin

cos s 1, y predominarn los efectos de sombra solar sobre el apantallamiento, mien-tras que fuera de ella se cumple, s < 1, predominando los efectos de apantallamiento sobre los desombra solar.Si el nodo cae dentro de la zona circular comprendida entre la base de la torre y la circunferen-cia interior del concentrador, todos los espejos experimentan, como sabemos, efectos de apantalla-miento por cuanto el Sol estar casi en la vertical del campo.Por el contrario, si el nodo cae fuera del concentrador por la parte exterior del crculo de radioRM, el concentrador estar influenciado por efectos de sombra solar.SUPERFICIEESPECULAREFECTIVA..- Se define el rea efectiva del concentrador Sefcomoaquella que tiene que interceptar en un tiempo dado el mximo flujo solar, y que incluir efectos desombrasyapantallamientosmnimos.Paraelloconsideraremosunelementoespecularanulardiferencial, de rea dA, Fig IX.2, que se ver afectado por su posicin respecto del nodo, lo cual a suvez permite introducir el efecto coseno ks kt, segn predominen los efectos de sombra o apanta-llamiento.

dA'=2 R dR=2 H2 sen t sec3t dtDada la posicin del nodo respecto al concentrador, se pueden obtener tres tipos de expresionespara el valor del rea efectiva:1) Cuando el nodo est situado entre la base de la torre y la parte interna del concentrador, severifica que, s tm, y por lo tanto, los espejos estarn expuestos a efectos de apantallamiento yhabr que utilizar el efecto coseno kt.El rea efectiva tiene por expresin,

Sef=2 H2 tmtMsen t sec3t dt kt=2 H2 (sec tM-sec tm)Con esta ecuacin se obtiene el lmite energtico superior que sera posible concentrar, ya queIX.-179para ella, el Sol estar en las posiciones ms elevadas sobre el horizonte.2) Cuando el nodo cae dentro de los lmites del concentrador, se verifica, tm < s < tM, y por lotanto,entrelosvalores,tm tM, y en las queel nodo cae fuera del concentrador, las curvas del rendimiento caen rpidamente debido a que enestaszonaslosefectosquepredominansonlosdesombrasolar,yaltomarelefectocosenoksvalores muy pequeos, por ser s grande, se reduce el rea efectiva del campo.Una consecuencia lgica es la de que cuanto ms pequeo sea s los anillos que ms contribui-rn a la obtencin de un rendimiento mximo sern los ms prximos a la base de la torre en losque se sabe no existirn fenmenos de sombra siempre que, s < tM.Para ngulos, tM > 15, comenzarn a aparecer fenmenos de sombra y para tM del orden de90, el rendimiento cp se reducir a cero.IX.-182Si s va aumentando, se observa que para, s > tM, se cumple la ecuacin,

cp=cos sque es la que proporciona el tramo horizontal, y en el momento en que se tenga,

tm< s< tM dado que hemos partido de, tm = 0, resultar que para, s < tM, las curvas comienzan a descen-der.Si se supone un campo continuo particular definido por, tm = 0 y tM = 70, el rendimiento delcampo aumenta desde la salida del Sol hasta, s = 70,0 cp 0,34; todo el campo estar some-tido a sombra solar predominante, pues el nodo cae fuera del concentrador y, en consecuencia, todala energa solar que le llega podr reflejarla al receptor, existiendo en este caso un exceso de super-ficie especular.Al seguir ascendiendo el Sol y entrar el nodo dentro de los lmites del concentrador, se observa laaparicin de fenmenos de apantallamiento entre el nodo y la periferia del campo, por lo que la efi-ciencia de los espejos perifricos aumentar, hasta cortar a la curva lmite con, cp=0,50;esterendimiento permanecer ya invariable hasta que, al atardecer, el Sol vuelva a tomar posicionesmenores de, s = 70; los espejos situados hacia el interior del campo contribuirn a aumentar sucp a medida que el Sol asciende y, al medioda, los que alcanzan un cp superior sern los ms pr-ximos a la base de la torre; estos espejos son los ms interesantes en los receptores de cavidad deeje vertical, con abertura paralela al concentrador, para los que el campo concentrador tiene untMmuypequeo,conrendimientoscomprendidosentre,0,7 0 ; > 0, resulta:

r cos tM> 0; r >sec 70; r >2,9238 Para tM=70, el valor de, r =3,1007, dice que el receptor cuyas dimensiones se han fijadoanteriormente captar toda la energa que se le enve por el campo concentrador. Si las dimensiones del receptor fuesen tales que, r tM, se obtiene, de acuerdo con la ecuacin,

A*= ( tg2tM- tg2tm) cos sFig XI.8.- Energa Q sobre el recept orXI.-224

Para, tM=70;tm=0, Q=726.238 I0 cos s tM=70;tm=30, Q =694.190 I0 cos s ' siendo el valor de Q, para la franja de anillos comprendida entre t1 y t2,

Q=96.210 ( tg2t2- tg2t1) I0 cos sPara este caso de predominio de sombra solar sobre el apantallamiento, el valor de C 2 vendrdado por,

C 229.440 sen tpcos s {- sen t+ln tg (4 + t2)}t172en la que, t2 < s y t1 < s y que depende de la posicin del Sol dada por s; en la Fig XI.8 se corres-ponde con la parte inclinada de las grficas.B) Receptor situado a 175 metros de altura.- Caso 2.- Si en vez de utilizar anillos de espejos de anchu-ra, l = 5 m, se emplean anillos de espejos de anchura, l = 10 m, las dimensiones del receptor ciln-drico vertical variarn, obtenindose D10 = 18,5 m y h = 26,5 m, resultando, Q10 = 47, 2946 I01,7236 +6,1444 cos t C 2 d( h )para la que se cumple,

r =2,9711 >2,9238

Para,s< tm ; Q =192.420 (sec t2-sec t1) I0tm 2 , se cumple que, cg= g4 w, y la pot encia vale:

NL= g4 m(-1)= g4 m(0)Tz= g Hs2 Tz64 PERIODO.- Ladet er minacindelper odomediodepasopor cer oTzsepuedehacer mediant elas ecuaciones:

Tz Tm( 0,2)= m( 0)m( 2)=0,7104 Tp=0,7104 1wp

Tz Tm( 0,1)= m(0)m(1)=0,7718 Tp=0, 7718 1wp

Tz Tm( 1,0)= m( 1)m( 0)=0,8572 Tp=0,8572 1wp

Tz Tm( 2,0)= m( 2)m(0)=0,8903 Tp=0,8903 1wp

en las que, Tp es el per odo del pico de la dist r ibucin de fr ecuencias, Tp= 1wp Tm(-1,0) es el per odo ener gt ico ' Tabla I.4.- Relaciones ent re dist int os parmet ros de perodosValor medio 0,93 0,76 0,78 0,7 1 1,23 0,93T(1/ 3)TP Tm(0,1)TP Tz TP Tm(0,2)TP Tmx T(1/ 3)T(1/ 3)Tz Tm(0,2)TzOt r osvalor esmediospar adist int asr elacionesent r eper odoscor r espondient esadiver sosmoment os se exponen en la Tabla I.4Olas.I.-14I I .- MODI FI CACI ON DE LA ENERGI A DE LA OLASConfor me el oleaje se apr oxima hacia la cost a, sus car act er st icas se ven afect adas cuando lapr ofundidaddelaguacomienzaaser menor quelasemilongit uddeonda,ypor losefect osdelar efr accin. Cuando la ola se encuent r a con un obst culo en la super ficie, se modifica segn los fen-menos de difr accin y r eflexin; t ambin se puede modificarporun obst culo sumer gido, alt er n-dose el movimient o orbit al de las part culas hast a una ciert a profundidad.I I .1.- REFRACCI ONLar efr accineselcambiodedir eccinqueexper iment alaola,cuandost aseacer caaunazona de menor profundidad, por ejemplo a una playa, Fig II.1.Fig II.1.- Ref raccin de un t ren de olasEl fr ent e de olas se fr ena, la alt ur a de la ola disminuye y su dir eccin de pr opagacin se modifi-ca. La ola queda afect ada cuando la profundidad del agua es, aproximadament e, igual a la mit ad de

su longit ud de onda,h= 2 ; a par t irde est a zona la celer idad disminuye confor me decr ece la pr o -fundidad, mient r as que el per odo se mant iene const ant e, porlo que disminuye su longit ud de onda;el r esult ado es que la ola al acer car se a la playa t iende a adapt arsu fr ent e de pr opagacin a lascurvas de nivel del fondo del mar.II.-15El fenmeno de la r efr accin obedece a la ley de Snell, que par a bat imet r a r ect a y par alela, es:

sen sen 0= cc0= 0siendo el ngulo compr endido ent r e el fr ent e de la ola y la cur va de nivel del fondo, en la zona encuest in, y 0 el ngulo comprendido ent re el frent e de la ola y la curva de nivel del fondo a la profun

didad,h= 2El fenmeno de r efr accin slo afect a a la alt ur a del oleaje y a su dir eccin de pr opagacin.Cuandolaolacont inasucaminohacialacost aylapr ofundidaddelaguadisminuye,laolamodifica su velocidad y longit ud de onda. En las zonas de poca pr ofundidad h< 2 , la alt ur a H de la ola se puede poneren la for ma:

H=KSKR H0en la que:

KS= cg0cg= c0c {1+ 2 2 hSenh (2 h)}; KR= sen 0sen H0 es la alt ura de la ola en aguas profundas.Est e fenmeno se puede apr ovecharpar a la conver sin de la ener ga del oleaje, compaginndolocon t cnicas de concent r acin de la ola.I I .2.- REFLEXI NLar eflexinsepr oducecuandolaolachocacont r aunobst culover t ical(bar r er a);laolaser efleja con muy poca pr dida de ener ga. Si el t r en de ondas es r egular , la suma de las ondas inci-dent e y r eflejada or igina una ola est acionar ia, en la que se anulan mut uament e los movimient oshor izont ales de las par t culas debidas a las ondas incident es y r eflejadas, quedando slo el movi-mient o vert ical de alt ura doble y, por lo t ant o, de energa doble a la incident e, Fig II.2.Teniendo en cuent a la t eora lineal, el perfil yi de la superficie libre de la ola incident e es:

yinc= H2cos(2x- w t)y si la reflexin es perfect a, el de la ola reflejada es:

yref= H2 cos(2 x+ wt)La r esult ant e ser la super posicin de las dos olas, incident e y r eflejada:II.-16

y= yinc+ yref= H2cos(2x- w t)+ H2cos(2 x+ wt)=2 H2cos(2 x)cos(w t)=

= Hr2cos(2 x)cos(w t)siendo Hr la alt ur a de la ola est acionar ia r esult ant e.FigII.2.-Ref lexindelasolasLa ener ga Erde est a onda es:

Er 2 bH28= b H24= b Hr216porlo que en condiciones ideales la ener ga Erdelaondaest acionar iar esult ant eesdosveceslaincident e, fenmeno que puede ser ut ilizado en la conversin del oleaje.Si el oleaje fuese irregular, la reflexin sera t ot alment e dist int a.II.3.- DIFRACCIONLa difr accin es la disper sin de la ener ga del oleaje a sot avent o de una bar r er a, per mit iendo laapar icin de pequeos sist emas de olas en aguas pr ot egidas porun obst culo, Fig II.3.Fig II.3.- Dif raccin de las olas al encont rar un salient e marinoCuandolaolapasaalot r oladodelabar r er a,elfr ent edeolasadopt aunafor macir cular ,II.-17ent r andoenunazonadecalmapor det r sdelabar r er a,disminuyendosualt ur aenesazona,mient r as que la celer idad y la longit ud de la ola no se modifican. Est e fenmeno se puede car act e-rizar mediant e un valor Kd que se encuent r a t abulado, y es de la for ma:

KdHdHque per mit e calcularla alt ur a Hd de la ola en la zona de difr accin; es funcin del ngulo del oleajeincident e con r espect o a la bar r er a, de la longit ud de la bar r er a, de la pr ofundidad del agua y de laposicin del punt o en cuest in en la zona de difr accin. El fenmeno de la difr accin se puede apr o-vecharpar a el cont r ol y concent r acin del oleaje.I I .7.- EVOLUCI ON DE LAS OLASLas olas de vient o son pr ogr esivas y se desplazan en la dir eccin del vient o incluso ms all dedonde sopla el mismo (ya que st e se puede det ener , porejemplo, poruna discont inuidad de masasdeair eoser desviadopor ladist r ibucindelapr esinat mosfr ica);ot r asveceselvient ocesaalat enuar se la causa que lo ha pr ovocado. Las olas cont inan su movimient o cediendo ener ga t ant oal agua que at r aviesan, ant es inmvil, como al air e, y se van amor t iguando pr ogr esivament e.Las pr imer as olas en desapar ecerson las ms cor t as; las ms lar gas, siempr e en el mbit o delespect r o pr ovocado porel vient o, son las que se pr opagan ms lejos (incluso a cent enar es de kil-met r os); en las olas ms lar gas y, pr ogr esivament e ms amor t iguadas, el per fil se at ena cada vezms acer cndose a una sinusoide. Fig II.4.- Modif icacin del perf il de una ola en su acercamient o a la orillaCuandolaolapr oducidapor elvient oseapr oximaalacost a,hemosvist oquesudest inodepende de la mor fologa cost er a. En algunos lugar es en que la cost a cae hacia gr andes pr ofundida-des, la ola llega t odava a la cost a con ener ga suficient e par a que pueda r eflejar se con consider ableamplit ud; la composicin de las dos ondas pr ogr esivas que se pr opagan en sent ido opuest o, or iginanuna ola est acionar ia.Lasolaspr ovenient esdelmar abier t olleganjunt oalascost asencont r andofondoscadavezII.-18menos pr ofundos, or iginndose una pr dida pr ogr esiva de ener ga porr oce con el fondo (las par t cu-lasenpr incipiot enanunar bit acir cular ,queset r ansfor mar enelpt ica),FigII.4;adems,laalt ur a H de la ola r espect o a la pr ofundidad se hace cada vez mayor , porcuant o depende de la r ela- cin h.

Mient r as en alt a marla velocidad de las olas er a const ant e,de la forma, c= g 2, y dependat an solo de la longit ud de onda, las mismas olas de det er minada longit ud ,alapr oximar seala cost a adquieren una velocidad diferent e de la formac= g h , porque respect o a la profundidadhdel mar , deben consider ar se lar gas. Su velocidad junt o a la cost a depende ent onces de la pr ofundi-dad del mar y disminuye al disminuir la profundidad.Una onda al pasara t r avs de medios en los que t iene velocidades dist int as, exper iment a unar efr accin. Si la onda pasa de un medio en que t iene mayorvelocidad a ot r o en que t iene velocidadmenor , la r efr accin har que la onda, (es decir , la nor mal a las cr est as), t ienda a incidirsobr e lacost a aproximndose a la perpendicularidad.Si la velocidad var a disminuyendo pr ogr esivament e, el r adio de la onda se apr oximar cada vezms a la nor mal, y en definit iva cualquier a que sea la pr ocedencia de las olas en alt a mar , al llegaralaplaya,lascr est asylosvallesr esult ar npar alelosalacost a;lasmismascr est asdear enasprovocadas por el oleaje se dispondrn paralelas a la lnea de playa.I I .4.- OBSERVACI N Y MEDI DA DEL OLEAJ ELosdat osdemedidadeloleajepuedenpr oceder deobser vacionesdir ect as(visualeseinst r u-ment ales), o de modelos a part ir de dat os del vient o.Las obser vaciones visuales de las olas se hacen desde bar cos en r ut a, porlo que en gener al, sondat os disper sos; la infor macin que de ellos se obt iene est limit ada a un conocimient o gener al delr gimen del oleaje. Las obser vaciones inst r ument ales se r egist r an mediant e disposit ivos aut omt i-cos en zonas de int er s; si se t r at a de conocerel oleaje en zonas amplias, los r esult ados de modelosde gener acin son, a menudo, la nica fuent e de infor macin, siendo los dat os de par t ida los car ac-t erst icos del vient o en la zona de generacin.Cuando se t r at a de conocerel r gimen del oleaje en una zona concr et a, hay que r ecogercont i-nuament e infor macin mediant e disposit ivos aut omt icos dispuest os sobr e una est r uct ur a flot an-t e, o anclados en el fondo del mar.Los sensor es ubicados en el fondo del mart ienen la vent aja de est arpr ot egidos cont r a impact osnat ur ales y humanos, y el inconvenient e de su inst alacin y mant enimient o; las t cnicas de medi-cin con sensor es de pr esin, per mit en calcularla velocidad or bit al de las par t culas de la ola, ladet erminacin de la direccin del oleaje, et c.Cuando se t r at a de r egist r arel oleaje en pr ofundidades elevadas, los sensor es van mont ados enboyas, o en pequeas embar caciones, ancladas en la zona a invest igar ; una boya que flot a sobr e lasuper ficiedelmar puedemedir laaceler acinver t icaldelaolacuandosemuevear r ibayabajoaccionadapor ella;aunqueelfuncionamient odelaceler met r oessimple,elaplicar sut cnicaaII.-19est as boyas implica pr oblemas, como la est abilizacin del sensorpar a su mant enimient o ver t ical,porlo que el aceler met r o se ubica en el int er iorde una esfer a de plst ico llena de agua, flot andosobr e una plat afor ma est abilizada.El conjunt o for mado porst a plat afor ma y el agua se ajust a de for ma que las int er fer encias delasolasseanpocosignificat ivasyelaceler met r oquedeenposicinver t ical,obt enindoseunaseal de la alt ur a de la ola, que una vez conver t ida y amplificada, se enva a una ant ena par a sut r ansmisin a la est acin r ecept or a en la cost a; la dist ancia mxima admisible par a una r ecepcinfiable de la seal ent r e la boya y la est acin r ecept or a, var a de 10 a 20 kilmet r os.I I .5.- EFECTO ANTENAUngener ador quet r ansfor malaener gadeloleajesedenominasimplificadament eGEO,ypuede capt ur arun fr ent e de oleaje muy super ioral ancho del disposit ivo; par a olas cor t as, la longi-t ud de onda es

(T)= gT22 y la longit ud de capt ura Lcque el GEO podra absorber es:

Lca+a*=a+k siendo ala anchur a del absor bedorpunt ual, y a*= k(T), la anchur a adicional de capt ur a debi-da al efect o ant ena.Por ejemplo,siseconsider aunper odomediode,T=9seg,conk=1,234,lalongit uddeondamedia de la ola ser a, = 126,5 m y la anchur a adicional de capt ur a, a*= 49,7 m, r esult ando que undisposit ivo de a= 10 m de anchura podra capt urar la pot encia de un frent e de ola de, Lc = 59,7 m.Lapotencia brutaN* puest a a disposicin del GEO, consider ando una longit ud de onda media,ser a:

N*NL Lc=NL (a+a*)=NL (a+k )=NL (a+k g Tm22 2) siendo NL la pot encia del frent e de olas por unidad de anchura, en kW/m.II.-20I I I .-TCNI CAS P ARA AP ROVECHAR LA ENERG A DE LASOLASLos conver t idor es GEOs son disposit ivos que t r ansfor man la ener ga del oleaje en ener ga t il;t ienenqueser capacesder esist ir losembat esdelmar ydefuncionar eficient ement epar alasamplias gamas de fr ecuencia y amplit ud de las olas.Los pr imer os t est imonios sobr e la ut ilizacin de la ener ga de las olas se encuent r an en China,en donde en el siglo XIII empiezan a oper armolinos poraccin del oleaje. Al pr incipio de est e siglo,el fr ancs Bouchaux-Pacei suminist r a elect r icidad a su casa en Royan, mediant e un sist ema neu-mt ico,par ecidoalasact ualescolumnasoscilant es.Enest amismapocasepr uebansist emasmecnicos en Califor nia, y en 1920 se ensaya un mot orde pndulo en J apn. Desde 1921 el Inst i-t ut o Oceanogr fico de Mnaco, ut iliza una bomba accionada porlas olas par a elevaragua a 60 mcon una pot encia de 400 W.En 1958, se pr oyect a una cent r al de 20 MW en la isla Maur icio, que no lleg a const r uir se, con-sist ent eenunar ampafijasobr eunar r ecife,at r avsdelacualsubaelaguaaunembalsesit uado a 3 m por encima del nivel del mar.Losfr ancesesconst r uyer onenAr geliaenlosaoscuar ent adosplant aspilot ot ipoconcanalconver gent e. En 1975 se const r uye un sist ema similaren Puer t o Rico, con el fin de aliment arconagua un puert o deport ivo.Uno de los pioner os en el campo del apr ovechamient o de la ener ga de las olas fue el japonsYoshioMasuda,queempezsusinvest igacionesen1945yensayenelmar ,en1947,elpr imerpr ot ot ipo de un Raft ; a par t irde 1960 desar r olla un sist ema neumt ico par a la car ga de bat er asen boyas de navegacin, con una t ur bina de air e de 60 W, de la que se vendier on ms de 1200 uni-dades.Enlosaos70seconst r uyeenJ apnunaplat afor maflot ant e,de80mdelar goy12mdeancho, llamada Kaimei, que alber ga 11 cmar as par a ensayos de t ur binas de air e.Olas.III.-21La invest igacin a gr an escala del apr ovechamient o de la ener ga de las olas se inicia a par t irde 1974 en var ios cent r os del Reino Unido, est udindose sofist icados sist emas par a gr andes apr o-vechamient os, act ividad que se abandona casi t ot alment e en 1982, porfalt a de r ecur sos econmi-cos.Amediadosdelosochent aent r anenser viciovar iasplant aspilot odedist int ost iposenEur opa y J apn.I I I .1.- GENERADORES DE LA ENERG A DEL OLEAJ E GEOsPocassonlasinst alacionesquesehanensayadoenelmar aescalanat ur al,por loquefalt aexper iencia oper at iva con pr ot ot ipos. En gener al, a medida que aument a la dist ancia a la cost a ladensidad de ener ga es mayor , per o la super vivencia est ms compr omet ida y exist e una mayorcomplicacin par a el t r anspor t e de la ener ga gener ada, porlo que hay que encont r arun compr o-miso ent re la supervivencia del GEO y la densidad de energa.Son muchas las modalidades de GEOs que per mit en obt enerener ga del oleaje, aunque no est t odava clar o cules son las opciones ms favor ables, r ealizndose el apr ovechamient o de la ener -ga de las olas en base a algunas de las siguient es met odologas:CONVERSIN PRIMARIA.- Consist e en la ext r accin de la ener ga de las olas mediant e sist emasmecnicos o neumt icos, convir t iendo el movimient o de las olas (oleaje), en el movimient o de uncuer po o en un flujo de air e. La ener ga del oleaje se puede apr ovecharpar a moverflot ador es ensent ido ver t ical y en r ot acin.Enaguaspocopr ofundassepuedenapr ovechar losmovimient oshor izont alesdeloleajemediant e flot ador es o est r uct ur as fijas. La ener ga de la ondulacin del movimient o de las par t cu-las del agua de una ola, se puede ext raer mediant e disposit ivos t ipo noria.La oscilacin del agua a causa del oleaje, dent r o de una est r uct ur a semi-sumer gida, se puedeapr ovecharpormedios mecnicos o neumt icos, as como la var iacin de la pr esin causada poreloleaje, por debajo de la superficie del agua.Enr esonador esflot ant es,comolasboyasdenavegacin,sepuedencombinar losefect osderesonancia en el t ubo, con el movimient o vert ical del flot ador, dando como result ado un rendimient oener gt ico mucho mas favor able.En disposit ivos fijos, que t ienen una aber t ur a infer ioren el t ubo, or ient ada en la dir eccin depr opagacin de la ola, la ener ga que se apr ovecha, ut ilizando la pr esin t ot al de la ola, es apr oxi-madament e el doble que en el caso ant er ior , en el que slo se apr ovechaba la pr esin est t ica.CONVERSINSECUNDARIA.- Consist e en la conver sin de movimient os mecnicos o neumt icosen ener ga ut ilizable, gener alment e elect r icidad. Los medios ut ilizados par a ello son t ur binas neu-mt icas e hidr ulicas, disposit ivos de t r ansmisin mecnica, y de induccin magnt ica; a veces, elsist ema se disea exclusivament e par a la desalinizacin del agua.I I I .2.- CARACTERI STI CAS DE LOS GEOsLas car act er st icas de los GEOs se pueden valor arsegn los siguient es cr it er ios:a) Por su posicin relativa a la costa: GEOs en la cost a, cer ca del lit or al o en alt amar .Olas.III.-22b)Por su capacidad de produccin energtica, r elacionada con el punt o ant er ior ; pueden sergr an-des, medianos o pequeos apr ovechamient os.c) Por su posicin relativa a la direccin del oleaje, dest acando:Totalizadores o terminadores: GEOs largos con eje paralelo al frente del oleaje.Atenuadores: GEOs largos con eje perpendicular al frente del oleaje.Absorbedorespuntuales:GEOsaisladosdedimensionesreducidas,queaprovechanelefectoantena(concentracin y convergencia del oleaje).d) Por su posicin relativa al agua: GEOs fijos o flot ant es, semisumer gidos o sumer gidos.e) Segn otros criterios, t eniendo en cuent a la simet r a del GEO, la capacidad de almacenamient ode ener ga, la capacidad de cont r ol, la super vivencia en t or ment as, el impact o medio ambient al, lacomplejidaddelat ecnologa,mat er iales,eficiencia,mant enimient o,posibilidaddeconst r uccinmodular , et c.La invest igacin act ual de los GEOs est basada en los siguient es sist emas: Columna oscilan-t e,Pndulo,Tapchan,Boyasmecnicas,Duck,SeaClam,Cilindr oBr ist ol,Raft ,Rompeolassumergido, et c.TCNICAS DE UTILIZACIN ENERGTICA DEL OLEAJE.- Las t cnicas de ut ilizacin ener g-t ica del oleaje apr ovechan est os fenmenos bsicos que se pr oducen en las olas, y son:a) Empuje de la ola.- En aguas poco pr ofundas la velocidad hor izont al de las olas no var a con lapr ofundidad; la ener ga de las olas se puede absor bermediant e un obst culo que t r ansmit e la ener -ga a un pist n; es un sist ema poco usado, Fig III.1.cvPist n hidrulico Muelle recuperadorGeneradorEst ruct ura de hormign Fondo marino hFig III.1.- Aprovechamient o del empuj e de la olab) Variacin de la altura de la superficie de la ola.- Sit uando est r uct ur as flot ant es que se muevencon las olas, sint onizadas de maner a que puedan capt arsu ener ga. Se dispone de un gr an nmer ode los mismos par a capt ur arla ener ga, de for ma similara la de un r ecept orde ondas de r adio, yaque se basan en que cualquierpr oceso que pueda gener arolas, t ambin sir ve par a ext r aersu ener -ga, Fig III.2. Su pequeo t amao r esult a vent ajoso y per mit e su fabr icacin en ser ie. La mayor ade est os apar at os ut ilizan el efect o de bombeo que pr opor ciona un flot ador .Sus inconvenient es der ivan pr incipalment e de la fiabilidad de los caudales y de la int er conexinelct r ica. Se les puede consider arapar at os de segunda gener acin.c) Variacin de la presin bajo la superficie de la ola.- Son los sist ema de columna de agua oscilan-Olas.III.-23t e; consist en en una cmar a abier t a al mar , que encier r a un volumen de air e que se compr ime yexpande porla oscilacin del agua inducida porel oleaje, Fig III.3; el air e cir cula t r avs de una t ur -bina que puede ser bidireccional. Se les puede considerar aparat os de primera generacin.Fig III.2.- Aprovechamient o de la variacin de la alt ura de la superf icie de la olaGenerador Salida y ent rada de aireTurbina de aire Ola Cavidad resonant eColumna de agua OlaFig III.3.- Cavidad o columna resonant eLos sistemas activos son aquellos en los que los element os del disposit ivo, al mover se a impulsosdel oleaje, gener an ener ga apr ovechando el movimient o r elat ivo ent r e sus par t es fijas y mviles.Los sistemas pasivos son aquellos en los que la est r uct ur a per manece inmvil, gener ndose ener -ga direct ament e, a part ir del propio movimient o de las part culas de agua.I I I .2.- TOTALI ZADORES O TERMI NADORESEst n sit uados per pendicular ment e a la dir eccin del avance de la ola (par alelos al fr ent e deonda), y pr et enden capt arla ener ga de una sola vez; son los ms est udiados. Podemos consider arlos siguient es:GEORECTIFICADORRUSSEL.- Es un t ot alizadorpasivo; consist e en una gr an est r uct ur a t ipodepsit o const r uida sobr e el lecho mar ino, que const a de dos cuer pos o t anques, uno super iory ot r oinfer ior , separ ados del marporunas compuer t as.Las compuer t as super ior es se abr en con la cr est a de la ola, penet r ando gr andes cant idades deagua en el t anque super ior , mient r as que las compuer t as infer ior es per mit en la salida del agua delt anqueinfer ior conelvalledelaola;ambost anquesest ncomunicadospor unat ur binalacualOlas.III.-24funcionaalhacer seelt r asvasedeaguadelt anquesuper ior alinfer ior ,deacuer doconelmovi-mient o de las olas, Fig III.4. Ent rada de aguacon la crest a de la ola Compuert as abiert as Salida de agua con el valle de la olaCompuert as cerradas Tanque superiorTanque inf erior GeneradorTurbina Nivel superior del aguaFigIII.4.-GEORect if icadorRusselGEOsMECNICOS.-LosGEOsmecnicosapr ovechanlaoscilacindelaguaenlacmar amediant e un flot ador , que puede accionaragua (bomba) o air e (compr esor ). El flot adorpuede accio-nar t ambin un mot or hidrulico, o un alt ernador, Fig III.5. Fig III.5.- GEOs mecnicos para bombeo de aceit e, aire y agua, respect ivament eGEODEUNINFENOSA.-Esunsist emadeconver sinpr imar iaysecundar iapor mediosmecnicos, desar r ollado e inst alado porla empr esa Unin Fenosa en la Cent r al Tr mica de Sabn(LaCor ua),apr ovechandolainst alacinhidrulica del sist ema de refrigeracin de uno deloscondensador esdelacent r alt r mica.ElGEOubicadoenelpozoexist ent e,comunicaconelmar ,yconst adeunflot ador de6mdedimet r o, conect ado mediant e una cadena a undisposit ivomecnicoquet r ansfor maelmovi-mient o ascendent e-descen dent e del flot adorenun gir o, mediant e un r ect ificadoracoplado a unmult iplicador develocidadyaungener adorOlas.III.-25Fig III.6.- GEO Mecnico de Unin Fenosaelct r ico, con volant e de iner cia, Fig III.6.GEOPNDULO.-El pndulo es un disposit ivo apt o par a serinst alado en un r ompeolas. Con-sist eenunacmar afabr icadadehor migndefor maqueelfr ent ehaciaelmar est pr ovist odeuna placa r gida de acer o, ar t iculada en su par t e super ior , que puede oscilarliger ament e, Fig III.7.En el int er iorde la cmar a, de una pr ofundidad del or den de un cuar t o de longit ud de ola, se pr oduceuna ondulacin est acionar ia que mueve la placa, cuyas oscilaciones se t r ansmit en y absor ben porun disposit ivo oleohidr aulico, est imndose la eficiencia pr imar ia de st e disposit ivo (olas-aceit e) enun pr omedio del 35%, y la eficiencia t ot al en un 20%; par a olas r egular es, de per odo igual al per odonat ural del pndulo la eficiencia puede llegar al 100%.

Fig III.7.- Pndulos GEOEnlaplant apilot odeMur or an(J apn)sehanobser vadoeficienciasdelor dendel50%.Lascar act er st icas de est a plant a pilot o son:Cajn de altura: h = 8 m, con 2 cmarasCmara: anchura = 2,3 m; longitud = 7,5 mPndulo: altura h = 7,4 m; anchura b = 2,0 m; oscilacin de funcionamiento = 14; oscilacin maximal =30.Potencia: N = 5 kW, para alturas de ola de Hs = 1,5 m y perodo Ts = 4 segPotencia mxima: N = 15 kWUna var iant e del Pndulo es el Flap, sist ema que const a de un cajn y una placa ver t ical, ar t i-culada en su ext r emo super ior , que per mit e un liger o gir o de la placa. El eje de la ar t iculacin est conect adoaunmot or hidr ulicoqueaccionaungener ador .Lasdimensionesdelacmar ason:anchura = 5 m; longit ud = 6,15 m; alt ura = 4,6 mGEOTAPCHAN,NORUEGA.- Consist e en un colect orfor mado porun canal hor izont al conver -gent equeconcent r aeloleajeyelevaelaguadelmar aunembalsesit uadoaunosmet r osporencimadelnivelmar ,FigIII.8,convir t iendolamayor par t edelaener gadelasolasenener gapot encial, par a su post er iorr est it ucin al mara t r avs de una t ur bina convencional t ipo Kaplan.El pr ot ot ipo de 400 kW con un desnivel de 4 m porencima del nivel medio del mar ; est inst a-ladoenToft est allen,Nor uega,funcionandosat isfact or iament e.LacapacidaddelembalseesdeOlas.III.-268500m3 y aliment a una t ur bina Kaplan de 0,35 MW. La longit ud t ot al del canal es de 170 m. Lafor ma de la embocadur a se ha conseguido mediant e voladur a de la r oca exist ent e, y la par t e est r e-cha, que cor r esponde a la mit ad de la longit ud t ot al, se ha const r uido de hor mign. Ha funcionadodur ant e 6 aos, habiendo sido somet ida a post er ior es r epar aciones. Fig III.8.- Inst alacin de t urbobomba para ChapmanEn J ava (Indonesia), se est desar r ollando act ualment e un pr oyect o de 1,1 MW de las siguien-t es car act er st icas:Superficie del embalse: 7000 m2Salto mximo: 4 mColector: ancho 124 m; longitud 126 mConvertidor: anchura mxima 7 m; longitud 60 mEnerga anual: 6,1 GWhPara una pot encia media anual del oleaje de 17 kW/m, la energa anual de incidencia es:

124 m x17 kW/m x8760 h=18, 5 GWhLa eficiencia global anual se est ima en un 33%.La pot enciaN de un apr ovechamient o hidr oelct r ico del agua almacenada con un salt o H y uncaudal Q es:N (kW) = 8 Q (m3/seg) x H (m)

Par a una pot encia nominal de 1100 kW el caudal ser a,Q = 34 m3/seg par a un salt o H= 4 mQ = 46 m3/seg par a un salt o H= 3 m ' Suponiendo se admit e una var iacin en el salt o de 1 met r o, el embalse gar ant iza la gener acinelct r ica a pot encia nominal dur ant e t r es minut os, sin que haya apor t aciones al embalse.Par aelalmacenamient odelaener gadur ant eper odosmayor esser anecesar iounembalsemsamplio,uot r oadicionalamayor alt ur a,ut ilizandounat ur bobombaenvezdeunat ur binahidrulica convencional.En King Island (est r echo de Bass, Aust r alia), est pr evist a la const r uccin de un pr ot ot ipo de 1MW.Olas.III.-27III.3.- SISTEMAS DE BOMBEOGEOBOMBADEMANGUERA.- La bomba de manguer a, desar r ollada en Suecia en los aos 80,apr ovecha las car act er st icas elst icas de una manguer a de elast mer os.Cuando la manguer a, pr ovist a de vlvulas r ect ificador as, se est ir a, su volumen int er iordismi-nuye; si se at a uno de sus ext r emos al fondo del mar , y el ot r o a un cuer po flot ant e, se dispone deuna bomba accionada porel desplazamient o ver t ical del flot ador , Fig III.9.Fig III.9.- Bomba de manguerasFig III.10.- Sist ema de mangueras LilypadEl diseo act ual consist e en var ias unidades conect adas en ser ie, que suminist r an agua de maraunat ur binaPelt on,apr esionesent r e1MPay4MPa;eldisposit ivosuminist r aelect r icidadaboyas de navegacin.Recient ement esehaensayadounsist emade110kWqueincor por aunt anquepar aalmace-namient o de agua, con el fin de su post erior ut ilizacin en una t urbina hidrulica.El sist ema Lilypad, Fig III.10, es un disposit ivo flot ant e de gr andes dimensiones, que ut iliza unsist ema de manguer as en ser ie, conect adas en sus ext r emos a membr anas defor mables, unas flo-t ant es o ligerament e sumergidas, y ot ras sumergidas fuera de la influencia del oleaje.GEOBOMBADEPISTN.-Est e sist ema const a de un cilindr o con pist n en una est r uct ur a dehor mign ubicada en el fondo del mar , un flot adory un cable que une el pist n y el flot ador . El pis-t n asciende porla accin del oleaje y desciende porgr avedad, y est pr ovist o de vlvulas r ect ifica-doras a la ent rada del agua generando un flujo de agua que se aprovecha en una t urbina hidrulica.Olas.III.-28Se const r uy un pr ot ot ipo a t r es kilmet r os de la cost a de Hanst holm, Dinamar ca, que fue des-t r uido porun t empor al; t ena una base cilndr ica de hor mign ar mado de 9 m de dimet r o, y est abaanclado a 30 m de profundidad.El cuer po flot ant e, t ambin de hor mign, de 6 m de dimet r o, est aba conect ado con el cilindr o,en el fondo, a t r avs de un cable. La elect r icidad, que se gener aba en una t ur bina sumer gida y ungener adorest ndarde 45 kW, se enviada a la cost a a t r avs de un cable.Fig III.11.- Bomba de pist n de Hanst holm

Fig III.12.- Bomba de pist n mont ada sobre boyaUna cent r al fict icia de bombas de pist n, const it uida por2640 flot ador es de 10 m de dimet r o,100 Tm de peso, con un pist n de 55 Tm, y una est r uct ur a de hor mign en el fondo de 3000 Tm,gener ar a 350 MW.Par a la desalacin del agua del marexist en pr ot ot ipos con bombas de pist ones, a escala r eal,en fase de exper iment acin. El de Delbuoy const a de seis bombas de 2,1 m de dimet r o, que pr odu-cen 5,7 m3 de agua dulce por da, con olas de 1 m y perodo ent re 3 y 6 segundos.En ot r os sist emas, la bomba de pist n est mont ada sobr e la boya; t ant o la boya como la pla-t afor ma de anclaje, est n const r uidas con neumt icos usadosde dimet r o = 2,5 m, Fig III.12.I I I .4.- SI STEMAS HI DRULI COSGEOFROG.- Est e sist ema const a de un flot adoren for ma de r emo en posicin ver t ical, conec-t ado r gidament e a un casco sumer gido y anclado al fondo del mar , como una boya, Fig III.13.

FigIII.13.-Sist emaFrogEl casco cont iene una masa, que act a como pist n dent r o de un cilindr o, que puede mover sesobr e un eje en la dir eccin de las olas, pr oducindose un flujo de aceit e a alt a pr esin, par a su ut ili-Olas.III.-29zacin como fluido en una t ur bina hidr ulica. El casco, met lico, t iene 23 m de alt ur a y pesa 1.625Tm, de las que 1.250 Tm cor r esponden a la masa de r eaccin. El Fr og, act ualment e poco desar r o-llado, se car act er iza poruna alt a eficiencia en conver sin pr imar ia, hecho compr obado en pr uebascon olas r egular es.GEODUCK o PATO SALTER.- Se puede consider arcomo un t ot alizadoract ivo par a el apr ove-chamient o de las olas a gr an escala en alt amar , Fig III.14; desar r ollado en la dcada de los 70, enEdimbur go, consist e en un flot adoralar gado cuya seccin ms est r echa se enfr ent a a la ola con elfin de absor bersu movimient o lo mejorposible, mient r as que su par t e post er iores cilndr ica, par aevit ar prdidas de energa por rozamient o. Los flot adores giran bajo la accin de las olas, lent amen-t e, alr ededorde un eje cuyo movimient o de r ot acin acciona una bomba de aceit e que se encar ga demoveruna t ur bina.Bsicament e consist e en una est r uct ur a flot ant e, t al como se indica en la Fig III.14; el sist emaconsist e en pndulos inver t idos, ar t iculados en su par t e infer iory mont ados sobr e un eje que per -mit emovimient osendir eccindeloleaje,enlaqueunapar t eact acomoflot ador debalanceomant eniendounacier t ar igidez,esdecir ,noseveinfluenciadapor lasolasper maneciendofija,mient r as que la par t e act iva consist e en unos flot ador es en for ma de leva que se mueven acciona-dos porel r it mo de las olas, cr endose en los mismos un movimient o oscilat or io, que acciona unossist emas oleohidr ulicos (movimient o alt er nat ivo) conect ados a una t ur bina, or iginando el gir o deleje de la misma y, por lo t ant o, la generacin de energa.

Nivel medio del mar OlaEn el valle de la ola En la crest a de la olaCompresinExpansin Flot ador de balanceo Flot adores en f orma de levasCavidad cent ral conbombas y generadoresFig III.14.- Diversos esquemas de pat o Salt erEl mdulo de una supuest a cent r al podr a est arfor mado por54 cilindr os flot ant es de hor mign,de 14 m de dimet r o y 90 m de longit ud, de 11.000 t oneladas de peso cada uno, anclados a 100 mOlas.III.-30de pr ofundidad. Sobr e cada uno de los cilindr os vienen mont ados dos cascos, los ducks, que puedenrot ar alrededor de los cilindros en respuest a a las olas.Una plant a de 2 GW est ar a confor mada por8 mdulos con un t ot al de 864 Ducks, y una longi-t ud de 38,9 km; cada Duck est ar a pr ovist o, en su int er ior , del equipo mecnico y elct r ico pr opiopara la generacin de elect ricidad.La conver sin secundar ia se r ealizar a porun sist ema hidr ulico de aceit e.Una de las car act er st icas del Duck ser a una alt a eficiencia en la conver sin pr imar ia, alcan-zando casi el 100% en condiciones pt imas.Gr an par t e de la t ecnologa de conver sin es nueva y necesit a invest igar se an mucho ms; suaplicacin real queda para un fut uro lejano.GEOCLAM.-El Clam es una est r uct ur a flot ant e de for ma t or oidal de 60 mde dimet r o y 8 mde alt ur a, Fig III.15. La est r uct ur a basede acer o u hor mign, lleva mont adas sobr e la car a ext e-r ior 12 clulas de air e, for madas pormembr anas de goma r efor zada, de 15 m de ancho y 7,5 m dealt o.

FigIII.15.-Sist emaClamLas membr anas son defor mables porla accin del oleaje.Una plant a compuest a de 5 unidades, pr opor cionar a un t ot al de 12,5 MW.Tr es cuar t as par t es apr oximadament e de las membr anas est n sumer gidas.El int er iorde las membr anas cont iene air e a una pr esin 15 kPa.Cuando una ola choca con la membr ana, su volumen disminuye y hace cir cularel air e dent r ode ella, a t r avs de una t uber a, hacia las ot r as membr anas.Cada unidad cont iene 10 t urbinas t ipo Wells de 250 kW.La disposicin cir cularde las membr anas t iene la vent aja de que el oleaje se puede apr ovechardesde cualquier direccin.GEOCILINDROBRISTOL.-El Cilindr o, desar r ollado porla univer sidad de Br ist ol, es ot r o con-cept opar agr andesapr ovechamient os.Unaplant aquefuncionaseconest esist emaconst ar ade276 mdulos o cilindr os; cada cilindr o medir a 100 m de longit ud y 16 m de dimet r o; su par t e supe-r iorest ar a sit uada a 6 m de la super ficie del agua, y anclada a 40 m de pr ofundidad, porlo que elcilindr ot ot alment esumer gido,not ienesuest r uct ur asomet idaafuer zasexcesivasdur ant elast or ment as, Fig III.16.En la est r uct ur a de anclaje est n incor por adas bombas hidr ulicas, que per mit en un desplaza-Olas.III.-31mient over t ical.Expuest oaloleaje,elcilindr odescr ibeunmovimient ocir cular ,enr espuest aalmovimient o orbit al de las part culas de agua dent ro de la ola.El medio de bombeo, agua del mar , ser a t r anspor t ado port uber as de 1,2 m a seis plat afor maspor encima del nivel del mar, cada una equipada con t res t urbinas Pelt on de 120 MW.FigIII.16.-CilindroBrist olLapot encianominaldelainst alacinser a2GW,habindosedemost r adoquelaext r accinpodr a alcanzarel 100% con una adecuada combinacin de movimient os.GEO RAFT o BALSA COCKERELL.- LosRaft ssongigant escasplat afor masflot ant es,ar t icula-das ent r e s, (dos o ms), unidas mediant e mecanismos hidr ulicos (cilindr o-mbolo), que r eciben elimpact o de las cr est as de las olas, de for ma que los movimient os de gir o par cial de los flot ador esaccionadospor ellas,seapr ovechanpar amover unfluidomediant eelsist ema(cilindr o-mbolo)cit ado, colocado en las ar t iculaciones que une los flot ador es (movimient o alt er nat ivo), Fig III.17,accionando el fluido a presin result ant e una t urbina.Las balsas ascienden y descienden impulsando un fluido hast a un mot orque mueve un gener a-dor por medio de un sist ema hidrulico inst alado en cada art iculacin.Elnmer opt imodeflot ador esesde3yelt amaopt imodelsist emaesde100mx50m,par a conseguirpot encias de 1 a 2,5 MW.El oleaje pr oducir a una r ot acin en las ar t iculaciones que se podr a apr ovecharpar a accionarOlas.III.-32bombas hidr ulicas. Su eficiencia t er ica puede alcanzarel 90%. En ensayos con pr ot ot ipos se hanencont r ado eficiencias del or den del 40% al 50%. Dadas sus gigant escas dimensiones, y las inmen-sas fuer zas que act an sobr e el anclaje, hacen que el sist ema Raftno r esult e compet it ivo.Art iculaciones Flot adores Flot adores Pist ones hidrulicosFigIII.17.-BalsaCockerellGEOROMPEOLASSUMERGIDO.-Sehanpr opuest or ompeolassumer gidos,FigIII.18,par acalmarel mar , (que evit an impact os porel oleaje y no dificult an el t r fico mar ino), a base de placashor izont ales ancladas en el fondo, que han demost r ado su efect ividad par a absor berpar cialment eel oleaje; en ensayos de labor at or io se ha encont r ado que hast a el 35% de la ener ga incident e deloleaje cir cula pordebajo de la placa, en sent ido opuest o al oleaje, flujo que se podr a apr ovecharenuna t urbina hidrulica.Fig III.18.- Rompeolas sumergido con t urbina BulboI I I .5.- GEO COLUMNA OSCI LANTEEl pr incipio de ext r accin de la ener ga de las olas est basado en la oscilacin del agua dent r ode una cmar a semisumer gida y abier t a pordebajo del nivel del mar ,pr ovocada porel oleaje, quepr oduce un cambio de pr esin del air e porencima el agua, obt enindose un flujo de air e que puedeapr ovechar se hacindole pasara t r avs de una t ur bina.En algn caso, se apr ovecha la oscilacin del agua mediant e un flot ador . La conver sin secun-dar ia se efect a en est e caso, pormedios mecnicos o hidr ulicos.Exist en var ios pr ot ot ipos de GEOs neumt icos, algunos de ellos a escala r eal, siendo el nicoGEO que se ha comer cializado con xit o par a suminist r arelect r icidad a los sist emas de ilumina-cindeboyasdenavegacin.Supopular idadsedebeasuapar ent esimplicidadpor cuant ocon-vier t e las velocidades bajas y fuer zas alt as del oleaje, en un flujo de air e de alt a velocidad y bajafuer za, apt os par a la aliment acin de un gener adorelct r ico.Laconver sinpr imar iat ienelugar enunacmar afijaoflot ant e,nor malment esinpiezasmviles; su funcionamient o est basado en la r esonancia, es decir , en la amplificacin de la oscila-Olas.III.-33cin del agua que es mxima cuando la fr ecuencia nat ur al del GEO coincide con la fr ecuencia de laola. En el funcionamient o de un GEO neumt ico, la columna de agua dent r o de un t ubo fijo est enr esonancia con una ola de fr ecuencia,

f= wc2 = 1Tc+ 12 gL+L*siendo L la longit ud de la columna, y L* la longit ud debida a la masa adicional Generador Salida y ent rada de aireTurbina de aire Ola Cavidad resonant eColumna de agua Ola Fig III.19.- Esquema de f uncionamient o de un GEO neumt ico anclado al f ondo En est ado de r esonancia, el agua oscila dent r o de la columna c on una amplit ud H*2 > H2, siendo H la alt ur a de la ola, Fig III.19. Como la columna de agua act a como un pist n, or igina la oscila-cin del aire sit uado por encima del nivel del agua.El desplazamient o medio del agua en la columna, (y en consecuencia del air e), su velocidad yaceler acin, son r espect ivament e,

Desplazamient o, y= H*2 cos(w t)

Velocidad,v= dydt=- w H*2sen(w t)

Aceler acin, d2ydt2=- w2yy t eniendo en cuent a la ecuacin de cont inuidad, y suponiendo que el air e es incompr esible, la velo-cidad va en la aber t ur a es:

va vccasiendo c y a las r eas de la columna y de la aber t ur a.La ener ga cint ica del air e expulsado de la columna se puede apr ovecharsit uando una t ur binaneumt ica en la aber t ur a.Olas.III.-34El flujo de air e pr oducido dent r o de la cmar a, apar t e de su ir r egular idad, es bidir eccional, deacuerdo con la oscilacin del agua.En los pr imer os int ent os par a gener aruna r ot acin mecnica unidir eccional, con el objet o deacoplarun alt er nador , se ha ut ilizado un sist ema de vlvulas r ect ificador as y t ur binas convencio-nales, siendo la ms ut ilizada la t urbina Francis.

FigIII.20.-TurbinaWellsLat ur binaFr ancis,nor malment eempleadacomot ur binahidr ulicaenapr ovechamient oshidr oelct r icos, se puede ut ilizarcomo t ur bina neumt ica, con las mismas car act er st icas hidr uli-cas: banda ancha de funcionamient o y alt a eficiencia; su punt o dbil r adica en que hay que r ect ifi-carpr eviament e el flujo y en que el buen funcionamient o de las vlvulas r esult a pr oblemt ico, porlo que el empleo de t ur binas convencionales y vlvulas, ha quedado casi abandonado con la apar i-cin y desar r ollo de t ur binas aut or ect ificador as. Est as t ur binas mant ienen el sent ido del gir o, conindependencia de la dir eccin del flujo. La t ur bina de est as car act er st icas ms difundida, es la t ur -bina Wells, axial, Fig III.20, desarrollada en la Universidad de Belfasta part ir de 1976; en su formams simple const a de un r ot orcon 3 a 5 palas fijas y simt r icas, colocadas r adialment e; su eficien-cia es menorque la Fr ancis y su r ot acin a alt a velocidad pr oduce mucho r uido; var iant es de ellason la t ur bina biplana y la t ur bina de cont r ar ot acin.FigIII.21.-TurbinaMcCormick

Fig III.22.- Turbina Babinst en

Fig III.23.- Turbina de FilipencoOt r at ur binaaut or ect ificador aeslat ur binadeMcCor mick,FigIII.21,queesunat ur binar adial de accin, for mada pordos r ot or es que gir an en sent idos opuest os, y dos dist r ibuidor es; ot r asvar iant es de la t ur bina de McCor mick son la de Babinst en, Fig III.22, con un r ot ory dos dist r ibui-dores y la de Filipenco, Fig V.23, con t res rot ores y dos dist ribuidores.Ot r as mejor as en la r egulacin del flujo y fuer zas axiales sobr e el alt er nador , consist en en ut ili-zaruna t ur bina r adial con un r ot orcon labes simt r icos, colocados t angencialment e en la dir ec-cin del flujo, Fig III.24.Olas.III.-35Engener al,last ur binasr adialessonmseficient es,per omscomplicadasensudiseo;suvelocidad es menor . Debido a la gr an var iabilidad del flujo, una t ur bina t iene que est arpr ovist a pr e-fer iblement edeundisposit ivoder egulacinquemant engaunaeficienciaacept ablesobr eunabanda de funcionamient o suficient ement e ancha, eficiencia que se puede obt enerut ilizando palasde ngulo de at aque var iable, con los consabidos pr oblemas de diseo y funcionamient o. Una opcin sencilla ser a el cont r olarla velocidad de la t ur bina mediant e la alt er acin del r eadel flujo, o la colocacin de un dist ribuidor delabes variables.La eficiencia de los GEOs neumt icos, y de algunos ot r os sist emas, depende de la fr ecuencia dela ola incident e, habindose compr obado puede llegara sercasi del 100%. La eficiencia en la con-ver sin pr imar ia, sin cont r ol, puede serdel or den del 30%, y del 82% con cont r ol. La eficiencia deext r accin de la ener ga del oleaje y su conver sin en elect r icidad, es uno de los fact or es clave queinfluyen en la economa del sist ema, siendo su eficiencia del orden del 25% al 50%.Fig III.24.- Turbina radial con rot or de labes simt ricosEn las t ur binas Fr ancis la eficiencia mxima es del or den del 85%, en las McCor mick del 75% yen las Wells del 70%; consider ando que los cost es de la t ur bina y del gener adorde un GEO fijo sonnor malment e el 20% de los cost es t ot ales, un incr ement o de la eficiencia media anual de la t ur binadel 60% al 70%, implicar a un aument o del or den del 80% de los cost es del gener adory de la t ur bi-na.I I I .6.- P ROYECTOS Y P ROTOTI P OS DE GEOs NEUMTI COSGEONEL.-El Nat ional Engineer ing Labor at or y NEL, se pr oyect ut ilizando t ecnologa y equi-pos convencionales; se pr et enda ubicar le en aguas poco pr ofundas par a evit arel impact o de t em-porales fuert es, a cost a de reducir la disponibilidad del oleaje.Funciona segn el pr incipio de la cavidad r esonant e de for ma que mediant e un sist ema de vl-vulas se consigue que el aire que at raviesa la t urbina circule siempre en el mismo sent ido.EnlaFigIII.25sepr esent anvist asdedet alle,gener alypanor mica,delconver t idor N.E.L.que consist e en una est r uct ur a de hor mign pr efabr icado, par cialment e sumer gido, abier t o al marpordebajo de la super ficie del agua; el air e encer r ado y compr imido en la est r uct ur a accionar a unaser ie de t ur binas que t endr an una pot encia de 2 GW y const ar a de 606 mdulos de 64 m de longi-t ud cada uno, formando lineas cont inuas de barreras orient adas en la direccin principal del oleaje.Olas.III.-36La est r uct ur a ir a fijaba en el fondo, a 21 m pordebajo del nivel del mar , mediant e un sist emade bar r as de anclaje. Cada mdulo, de 22.500 t oneladas, cont endr a t r es GEOs de 15 m2 cada uno.La longit ud t ot al de la inst alacin sera 38,8 Km.

FigIII.25.-Convert idorN.E.L.Sist ema de vlvulas del N.E.L.Fig III.26.- Esquemas operat ivos del N.E.L. de la isla de IslayOlas.III.-37Aire en lo alt o de la columna de aguaSalida a laat msf eraVlvula de4 pasosGeneradorTurbina de aire Vlvula de4 pasosGeneradorTurbina de aireEnt rada de aireColu mn ade a gu aa scen den t e Colu mn ade a gu adescen den t e Fig III.27.- Esquema operat ivo N.E.L. de columna de agua oscilant eEn el diseo or iginal, el flujo de air e desde cada GEO se r ect ificaba mediant e vlvulas ant es depasarporuna t ur bina axial. Ms t ar de est a t ur bina fue sust it uida poruna t ur bina Reflair , dise-ada porSulzer , que es una t ur bina aut or ect ificador a, como la Wells, que no necesit a vlvulas (ouna Fr ancis). Cada t ur bina accionar a un gener adorde 1,65 MW y los gener ador es ir an int er co-nect ados despus de r ect ificarla cor r ient e cont inua, en alt er na, que se t r ansfor mar a a 11 kV; lacor r ient e de un gr upo de mdulos se t r ansfor mar a a 132 kV par a su t r ansmisin a la cost a.EnlasFigIII.26y27sepr esent aelesquemaoper at ivodelfuncionamient odelpr ot ot ipodeIslay(Escocia)1987de75kW,de17x3m,queapr ovechat ant olasubidadelasolas,comosubajada, mediant e una vlvula de cuat r o pasos que dist r ibuye y conduce el air e compr imido siempr een el mismo sent ido, hacia la t urbina de aire.GEOSHORELINEoCONVERTIDORBELFAST.-Est e GEO, pr oyect ado par a serubicado en lacost a, apr ovecha las for mas nat ur ales del lit or al; su desar r ollo fue iniciado en la Queens Univer -sit y de Belfasten 1985, Fig III.28.Eneldiseoseint ent aconcent r ar eloleajehacialacmar a;est r uct ur alment esebasaenlasimplicidad de los component es, minimizando los cost es de la obr a civil, incor por ando los acant ila-dos como par t e de la cmar a de air e.El pr incipio de oper acin de est e GEO es idnt ico al del NEL, pues apr ovecha el flujo de air eproducido por la oscilacin del agua dent ro de la cmara.Elair edelacmar aseconduceat r avsdeunt ubode1mdedimet r ohaciaunat ur binabiplana t ipo Wells, (que gir a siempr e en el mismo sent ido independient ement e de la cor r ient e deair e), de pot encia nominal 75 kW y velocidad nominal 1500 r pm.En 1987 se inici la const r uccin de un pr ot ot ipo en la isla escocesa de Islay.La obr a civil, se t er min en 1989, y se est udi y analiz la pot encia hidr oneumt ica dent r o de lacmar adeair e,pr oyect andosobr elosr esult adosobt enidoselequipomecnicoyelct r ico,cuyainst alacin fue t er minada en 1991.El alt er nadorest acoplado dir ect ament e a la t ur bina, y gener aelect r icidada440V,quepost er ior ment eset r ansfor maa11kV,conect andolaplant aalar ed(1993).ARTOSPREY.-ElAr t Ospr eyesunGEOdefor masemiesfr icade20dealt ur aquecont ienedos cmar as de air e, Fig III.29; colocado en el fondo del mar , a unos 18 m de pr ofundidad, t iene suOlas.III.-38salida equipada con dos t urbinas t ipo Wells y generadores en posicin vert ical, de 0,5 MW de pot en-cia cada gr upo.FigIII.28.-Convert idorBelf ast FigIII.29.-GEOArt OspreyLaest r uct ur adelacmar aest for madapor element osmet licos,mont adosenlacost a;sufijacin al fondo del marse efect u porbalast o de sediment os y hor mign, en 1992.GEO KVAERNER (NORUEGA).- En 1985 se inst al un GEO de 500 kW en Toft est allen, Nor ue-ga; diseado porla ingenier a Kvaer ner , el disposit ivo oper dur ant e t r es aos sat isfact or iament e,ant es de que fuera dest ruido por un fuert e t emporal.Fueconst r uidoenunacant iladover t icalde30m,yconsist aenunabasedehor mignyunt ubo met lico de 10 m de dimet r o. En la par t e super iordel t ubo se inst al un gr upo en ver t icalcon t ur bina t ipo Wells, Fig III.30. Las olas penet r aban porla par t e infer iordel cilindr o y desplazanhacia ar r iba la columna de air e, lo que impulsa una t ur bina inst alada en el ext r emo super iordelt ubo. Est a cent r al abast eca a una aldea de 50 casas. Fig III.30.- GEO KvaernerFig III.31.- GEO de MadrsOlas.III.-39GEOdeMADRAS(INDIA).-Est eGEOseconst r uyenlacost adeKer ala,cer cadeTr ivan-dr um,India,ygener a150kWdesde1991,FigIII.31.32.Lacmar aesuncajndehor mignde3.000 Tm, fabr icado en dique seco, y post er ior ment e anclado en la par t e ext er iorde un r ompeolas;las cmar as se llenar on con 3.000 Tm de ar ena; la est r uct ur a, de 6.000 Tm, sopor t a el impact o deolas de hast a 7 m; la t urbina es de t ipo Wells de eje vert ical, con un rot or de 2 m de dimet ro.GEOSANZEoBOYAMASUDA(JAPON).- Es una boya que t iene en su int er iorun sist ema queact apor elpr incipiodecavidadr esonant e,accionandounat ur binadeair ecompr imidopor lacolumna de agua pr ovocada porlas olas, Fig III.33. Es similaral disposit ivo de Islay, es el GEO deSanze,J apn.Lacmar aesdehor mign,const r uidosobr er ocaenlacost a;lat ur binaesunaWells doble, de eje horizont al, con un generador de 40 kW.GEOBUQUEKAIMEI.-ElKaimeiesunaest r uct ur aflot ant esimilar aunbar cogr ande,quealber ga var ios t ipos de t ur binas en sist emas GEO, Fig III.34. El bar co, anclado ant e la cost a japo-nesa, est conect ado a st a con un cable submar ino par a el t r anspor t e de la ener ga; t iene el fondoplano, de 80 met r os de eslor a y 12 met r os de manga. c es la velocidad de salida del aire, w es la velocidad relat ivadel aire u es la velocidad perif rica de la t urbina, E es el empuj eaerodinmico, R es la result ant e, igual en las dos sit uacionesFig III.32.- Principio del f uncionamient o del GEO de Madrs

FigIII.33.-BoyaMasuda OlaOla TurbinaSalida de aireAireOlaa scendent e

OlaOla TurbinaEnt rada de aireAireOladescendent eFig III.34.- Buque KaimeiOlas.III.-40Const a de dos filas par alelas de 11 t ubos de 25 m2 de seccin t r ansver sal, que funcionan comocavidades r esonant es, de modo que se apr ovechan las cr est as y los valles de las olas par a gener arunempujedeair ehaciaar r ibaohaciaabajo,quealser expulsadooabsor bidopor lacavidadmueve una t urbina de aire; ut iliza varios t ipos de t urbinas, siendo su pot encia mxima de 2 MW.GEOSAKATA.-Esundisposit ivoconcincocmar asquefor manpar t edelr ompeolasdeunpuer t o. Ee un cajn de 20x18 m, fabr icado en dique seco y sit uado y anclado en el fondo mediant ebalast o de ar ena; la sala de mquinas alber ga una t ur bina Wells t ndem y un t ur bogener adorde60 kW; oper a desde 1989.GEOdeKUJUKURI.-Act ualment eenconst r uccinenKujukur i-Cho,J apn,const adediezGEOsde2mdedimet r oy2mdealt ur a,conunapot enciade30kW;suubicacinest pordelant e de un ant iguo rompeolas.GEOBBDB..-Es un GEO flot ant e, cuya aber t ur a de ent r ada de la cmar a est sit uada hacialacost a,(opuest aaloleaje).Tienelavent ajadeunmejor r endimient oyunadisminucindelasfuer zas sobr e el anclaje; exist en pr ot ot ipos en fase de pr ueba en Nagaya.GEO MIGHTY WHALE.- Gener a 110 kW, con un fr ent e de 30 m y 40 de longit ud. La novedad deest e GEO es un component e est abilizadorque r educe su t endencia de movimient os gir at or ios sobr ela super ficie del agua. Tiene una alt a eficacia, est imada en un 60%, y pequeas fuer zas de anclaje.GEOdePICO.-Sehaconst r uidounGEOenPico,Azor es, que const a de un canal nat ur al en la cost aqueconcent r a,por difr accin,laener gadeloleajehacia el disposit ivo gener ador , que consist e en unacmar a o cajn de hor mign fabr icada en dique secode 12 x 8 m; lleva una t urbina t ipo Wells de 0,5 MW,que acciona un generador asncrono.GEOdeCHINA.-ElInst it ut odeConver sindelaEner ga de Guangzhou, ha const r uido un pr ot ot ipodeGEOde4x10menlacost adelaisladeDawanshanenelsur delMar deChina;t ieneunapot encia de 30 kW.GEO con FLAP.- Consist e en pr ot egerla t ur bina neumt ica cont r a los impact os del agua, sepa-r ando la cmar a de air e, del mar , mediant e una compuer t a basculant e. Su baja eficiencia no le hapermit ido pasar de la et apa de diseo.I I I .7.- ATENUADORESSecolocanpar alelosaladir eccindeavancedelasolas,ysonest r uct ur aslar gasquevanext r ayendoener gademodopr ogr esivo;est nmenosexpuest osadaosyr equier enmenor esesfuer zosdeanclajequelost er minador es,pueslasfuer zassecompensanaambosladosdelaOlas.III.-41FigIII.35.-Perspect ivadelacent raldePico,Azoresest r uct ur a, siendo capaces de capt arener ga porambos lados de la misma.GEOBOLSADELANCASTER.-Consist e en una est r uct ur a de hor mign, con for ma de buque,con unas bolsas flexibles llenas de aire colocadas a lo largo de ella. Fig III.36.- Bolsa de Lancast erLasolasact anlat er alment esobr elasbolsasflexiblesdefor maque,apr ovechandolasit ua-cindelascr est asyvallesdelasolas,ymediant eunsist emadevlvulas,pr ovocanelacciona-mient o de unas t ur binas de air e convenient ement e colocadas, Fig III.36.GEOsABSORBEDORESPUNTUALES.-Sonest r uct ur aspequeasencompar acinconlaolaincident e; suelen sercilndr icas y, porlo t ant o, indifer ent es a la dir eccin de la ola; gener alment e secolocan var ios agr upados for mando una lnea.Los at enuador es y los absor bedor es punt uales pueden capt arener ga de un fr ent e mayorque elpr opio fr ent e que ellos oponen, mediant e un efect o ant ena.Olas.III.-42I V.-AP LI CACI ONES DE LOS GEOsI V.1.- SI STEMAS DE GENERACI N DE ENERG A ELCTRI CAGeneradoreselctricos.-Una de las car act er st icas del oleaje es su var iabilidad, t ant o a cor t ocomo a lar go plazo, lo que implica que la conver sin de la ener ga del oleaje en elect r icidad, es mseficient e cuando el generador t iene una velocidad variable.Generadorisosncronoavelocidadvariable.-Es un gener adorconvencional modificado, queper mit e la gener acin de elect r icidad (a t ensin y fr ecuencia const ant es), independient ement e desu velocidad. Est e gener adormant iene unas eficiencias acept ables sobr e una banda ancha de velo-cidades de r ot acin; porejemplo, par a una velocidad sncr ona de 900 r pm, la eficiencia es del 90%,y del 54% par a 1800 r pm, siendo aconsejable par a la gener acin a gr an escala y conexin a la r ed,y no par a r edes pequeas en islas.Todo ello implica vent ajas t endent es a opt imizarla pr oduccin, t ant o en la fase de pr ueba de unGEO, como en la fase operat iva, (variaciones t emporales en el rgimen del oleaje a lo largo del ao).Generadorelctricoconvencionaldecorrientealterna.- Par a ot r os usos se puede emplearungener adorconvencional de cor r ient e alt er na, con post er iorr ect ificacin de la misma, que per mit e lagener acin a velocidad var iable. Par a gener acin en alt amar , la ener ga se puede t r anspor t ara t ie-r r a como cor r ient e cont inua, que r esult a ms econmica.I V.2.- SI STEMAS DE ALMACENAMI ENTO DE ENERG ALaener gadeloleajeesunafuent emuyir r egular eimpr evisible,por loqueesnecesar iounalmacenamient o t empor al de la misma; la eleccin del sist ema de almacenamient o depende de:a) El t ipo de conver sin dir ect a a elect r icidad o bombeo de agua.b) La necesidad de garant izar un suminist ro cont inuo (generacin aislada o conexin a la red).CuandoelGEOesundisposit ivoquebombeaagua,comosonengener allasboyasyot r osdisposit ivos mecnicos, exist e la posibilidad de almacenarel agua en embalses par a su post er iort ur binacin y gener acin de elect r icidad, lo que implica que el GEO se encuent r e a una dist anciar azonable de la cost a.Olas.IV.-43En ot r os sist emas OWC, Tapchan), se puede efect uarel bombeo con o sin pr evia gener acin deelect r icidad empleando t ur bobombas.La ener ga almacenada E en una alt ur a H y volumen V es:E (kW) = 0,022 H (m) V(m3)esdecir ,par agener ar 1kW,esnecesar iot ur binar 45,5m3deaguadesde10met r os10m3 deagua desde 45,5 m.La pot encia es:N(kW) = 8 H(m) Q(m3/seg)La viabilidad y r ent abilidad de un sist ema de bombeo de almacenamient o de ener ga dependesobr e t odo de la mor fologa en la zona de implant acin del embalse, siendo la nica for ma lgica dealmacenarener ga en lar gos per odos de t iempo. Tambin se puede consider arel bombeo de agua apiscinas de acuicult ur a, en donde se cult ivan algas o peces (par a la pr oduccin de biomasa).Ot r asfor masdealmacenamient odeener gason:bat er as,air ecompr imido,acumulador eshidr ulicos, r esor t es mecnicos, volant es de iner cia, et c, siendo su capacidad de almacenamient ofuncin, en peso, de la ener ga almacenada: compr esin de gases, 300 Kg/kW, acumuladorhidr u-lico 130 Kg/kW, r esor t es de acer o 11.250 Kg/kW, bat er a cida de plomo 56 Kg/kW, bat er a Ni-Cd33 Kg/kW, volant e de iner cia 18 Kg/kW, et c.Los volant es de iner cia pueden mant enerla pot enciadur ant e t r es minut os seguidos; an as,la pot encia suminist r ada puede var iaren un 50% a cor t o plazo.En la t urbina Wells, la masa del volant e se puede incorporar en el propio rodet e.Para igualar las variaciones durant e un da se ut ilizan bat eras.Almacenarla ener ga dur ant e ms de un da no r esult a econmico.En la produccin aislada, se puede ut ilizar un sist ema hbrido con generador Diesel.DESALACIN DEL AGUA DEL MAR.- La pr oduccin de agua pot able es, posiblement e, el mejoruso de la ener ga del oleaje, si exist e una demanda adecuada par a est e t ipo de r ecur sos. La desala-cin se puede efect uarporpr ocesos t r micos (evapor acin, dest ilacin), elct r icos (elect r odilisis) ofisicoqumicos(smosisinver sa,ut ilizandodir ect ament elaener gamecnicapr oducidapor eloleaje).Elpr ocesodesmosisinver saconsist ebsicament eenqueelaguadelmar at r aviesaunamembr ana semiper meable, que r et iene las sales disuelt as. La pr esin del agua es del or den de 55bars, y la energa del orden de 6 kW/m3.La mayor a de los diseos act uales de sist emas par a conver sin del oleaje son apt os par a gene-r aralt as pr esiones de agua, habindose diseado algunas bombas de alt a pr esin, como la denomi-nada Delbuoy, que fue diseada expr esament e par a smosis inver sa en la univer sidad de Delawa-r e.Elpr ecioact ualdelaguadesaladapor smosisinver saesdelor dende150pt as/m3,enunaplant a de 200 m3 diarios, siendo la mit ad de ellos cost es de energa.Olas.IV.-44I V.3.- GENERACI N EN ALTAMARLa conver sin del oleaje a gr an escala en alt amares posible, con pot encias ent r e 300 MW y 2GW, mediant e sist emas Duck, Cilindr os Br ist ol y boyas de pist n. Porsu t amao y porsu dist an-cia a t ier r a, sur gen una ser ie de pr oblemas de inst alacin, mant enimient o, anclaje, t r anspor t e de laener ga, modificacin del oleaje a sot avent o, int er fer encia con el t r fico mar t imo, et c.La indust r ia pet r olfer a ha colabor ado en la inst alacin de plat afor mas que pueden sert iles enla implant acin de GEOs en alt amar , en pr ocedimient os de inst alacin y t r anspor t e. En cuant o alanclaje,elpr oblemaesdifer ent e,por cuant olasplat afor massediseanpar aoponer lamnimar esist encia al oleaje, mient r as los GEOs son t odo lo cont r ar io. Los cost es de amar r e y anclaje pue-den ser del orden de la mit ad de los cost es t ot ales.El diseo de los component es t iene que adapt ar se a las capacidades de t r anspor t e exist ent es.SISTEMASHBRIDOS.-Unmer cadopar alaener gadeloleaje,ylasener gasr enovablesengeneral, es el abast ecimient o de comunidades aisladas, en donde no exist a una red elct rica.Dada la ir r egular idad del r ecur so, el abast ecimient o de la poblacin solo se puede gar ant izarmediant e un almacenamient o t empor al de la ener ga, o con una combinacin de fuent es de gener a-cin mediant e generadores elicos, generadores Diesel, energa solar, et c.Ejemplos de sist emas hbr idos con ener ga del oleaje exist en pocos, siendo los nicos r epr esen-t ant eslasboyasdenavegacinen las que la bat er a se car ga con ener ga del oleaje. El pr oblemadel almacenamient o de la energa del oleaje es en gran part e similar al de la energa elica.I V.4.- SI STEMAS DE TRANSP ORTE ENERGTI COTRANSPORTE DE ENERGA ELCTRICA..- El t r anspor t e de ener ga elct r ica porcable se con-sider a fact ible hast a dist ancias del or den de 100 Km. La longit ud mxima de cables con cor r ient ealt er na es de 3035 Km porlo que par a dist ancias que super en est e valor , la t r ansmisin ser a concor r ient e cont inua.Lospunt osdbilesdeloscablesson:conexinalaplat afor maflot ant e,r epar acin,junt as(longit ud de cables de hast a 10 m), sediment os y movimient os del fondo mar ino, et c. Se han obt e-nido exper iencias con un cable blindado de 6,6 kV y 3 kilmet r os de longit ud en las pr uebas del Kai-mei, dur ant e siet e aos, sin daos de impor t ancia. Recient ement e se ha desar r ollado un cable elc-t r ico de 260 Km de longit ud par a t r anspor t e de 6 MW, ent r e Alemania y Suecia.TRANSPORTEPORTRANSMISINHIDRULICA.-Elmediodet r anspor t ehidr ulicoser aaguasalada,odulce,aalt apr esin,100-200bar .Est esist emaesint er esant ecuandoelGEOeshidr ulico, como el Cilindr o Br ist ol y los Raft s; la pr esin se pr oducir a dir ect ament e en la conver -sin secundar ia. La vent aja de la t r ansmisin hidr ulica es, sobr e t odo, de acceso y mant enimien-t o, si el equipo elect r omecnico se puede ubicaren la cost a. Uno de los pr oblemas es la var iacindelflujoenlat uber a,quelapuededaar por laapar icindevibr aciones.Sepueder esolvermediant e un acumuladorhidr ulico pr evio; exist en t uber as de alt a pr esin de dimet r o de hast a1,22m.Lavelocidadmximaest ar aent or noa4,3m/segpar ar educir pr didasdecar ga;seest ima que se pueden t r anspor t arent r e 50 MW y 70 MW poruna t uber a de 1 met r o de dimet r o.Olas.IV.-45 OTRAS FORMAS DE TRANSPORTE Y USO DE LA ENERGA.- Si el GEO est ubicado a ms decien kilmet r os de la cost a, el t r anspor t e de la ener ga porconexin per manent e no ser a econmi-co.Enest ecasolaener gasepuedet r anspor t ar enbar co,enfor madepr oduct oselabor adosenalt a mar .Una opcin ser a el llamado puent e elect r oqumico, ut ilizando gr andes bat er as de lit io mont a-das sobr e bar cos. Ot r a ser a la fabr icacin de combust ibles sint t icos en alt amar , como hidr genoo amoniaco, o la gasificacin de car bn.En el fondo del marabundan miner ales como el ur anio e hidr ocar bur os (pet r leo). En J apn seest est udiandolaext r accindeminer alesenalt amar .Seest imaquecon1kWhdeener gadeloleaje, se puede ext r aerur anio par a 10 kWh en una plant a nuclear . Tambin se puede pensaren lafabricacin de aluminio en alt a mar.I V.5.- I MP ACTO AMBI ENTALLosGEOsenellit or alocer cadelpuedent ener impact osconsider ablessobr eelmedioambient e. La absor cin y modificacin del oleaje puede var iarla mor fologa de la cost a y de la vidamar ina. Sus efect os posit ivos pueden serla disminucin de la er osin de playas, o la cr eacin dezonas t r anquilas par a r ecr eo o cult ivos pesquer os, siendo de esper arque la var iacin de los pr oce-sos en el lit oral afect en a las zonas de reproduccin de la vida marina.Ot r osimpact os,det ipovisualysonor o,hayquet ener losencuent a,especialment eenzonast ur st icas,est andoasociadoelpr oblemadelr uidoaGEOsneumt icosqueempleant ur binasdeair e a alt a velocidad t ipo Wells. En zonas habit adas habr a que emplearsilenciador es, que r educenla eficiencia.MEDIOAMBIENTE.-El apr ovechamient o en alt amar , lejos de la cost a, no implica ningn pr o-blema est t ico; habr a que est udiarcmo afect a al oleaje en la vida mar ina, porcuant o st e ase-gur a la cir culacin del oxgeno y de nut r ient es en las aguas super ficiales. El pr oblema depende delsist ema que se emplee. Los Ducks pueden absor bercasi la t ot alidad del oleaje, en una banda muyancha de fr ecuencias, de for ma que colocados en lar gas cadenas, como t er minador es, pueden dejarel maren calma. Menos efect os t ienen los r esonador es que absor ben las olas de fr ecuencias det er -minadas,dejandopasar olasconot r asfr ecuencias.Desdeelpunt odevist aecolgico,t ambinser an pr efer ibles absor bedor es punt uales, que no modifican demasiado el oleaje a sot avent o.Cuando el medio de t r ansmisin de la ener ga es el aceit e, como en el caso de los Ducks, las pr -didas de st e pueden perjudicar el medio ambient e. El anclaje de los GEOs en el fondo marino, sobret odo en el caso de los t er minador es, puede act uarcomo una bar r er a par a los flujos de sediment os,que puede result ar en una alt eracin del fondo marino.Tambin hay que t eneren cuent a la posible pr esencia de gr andes animales, que pueden daara las inst alaciones, o serdaados porst as.Resumiendo, los efect os sobr e el medio ambient e depender n est r echament e del t ipo de disposi-t ivo ut ilizado, pudindose cit aren pr incipio algunos aspect os que deber an sert enidos en cuent a enun pr oyect o de est a nat ur aleza:- El clima mar t imo se alt er a (sediment os; ecosist ema).Olas.IV.-46- Emisin de ruido; int rusin visual.- Efect os sobr e lo r epr oduccin de algunas especies.- Efect os sobr e lo sediment acin en cost as y playas.- Riesgos par a lo navegacin. Posibles beneficios: amor t iguamient o del oleaje en zonas por t uar ios o er osionables.PROPULSIN DE BARCOS.- Ot r o posible uso de la ener ga del oleaje, es la pr opulsin de bar cos.Elmovimient or elat ivodelbar coconr espect oalasuper ficiedelagua,sepuedeapr ovecharmediant e medios mecnicos o neumt icos, colocando est abilizador es sumer gidos.I V.6.- P OTENCI A DE LOS GEOSLa mayor a de los diseos de GEOs oper an con pot encias ent r e 100 kW y 1 MW apr oximada-ment e;sinembar go,engr andesapr ovechamient osdelor dendeGW,lapot enciapor unidaddeGEO t endra que ser muy superior, como en el caso de los Ducks y Cilindros.Una cent r al de 100 MW consist ir a ms bien en 1000 unidades de 100 kW, que en 200 unidadesde 500 kW.Lat endenciaconr espect oalapot enciapor unidad,essimilar aladelosaer ogener ador es,yaunque se han const r uido aer ogener ador es de var ios MW de pot encia, el t amao comer cial par eceest arent r e los 100 y 500 kW.Par a car act er izarla pot encia de un GEO, se int r oduce un fact orde capacidad Fc , de la forma:

Fc EanualEmx tericoen la que: Ea nua l ser a la ener ga media gener ada en un ao, y Emx.t er ica ser a la posible ener gagenerada en el caso de que el GEO funcionase a pot encia nominal durant e t odo el ao.Par aquelapr oduccinener gt icadelGEOseagr andecompar adaconlainver sin,elGEOt ienequeoper ar cer cadesupot encianominaldur ant egr anpar t edelt iempo.Deest afor ma,sepier den los picos del r gimen del oleaje, que no t iene demasiada impor t ancia, dado que el r ecur so esgr at isycasiilimit ado;elfact or decapacidadpar aunGEOsueleser delor dendel40%,ypar aaerogeneradores del orden del 30%al 35%.I V.7.- SUP ERVI VENCI A DE LOS GEOsTORMENTAS.-LosGEOsset ienenquedisear par asobr evivir encondicionesdeolasext r e-mas. Las consecuencias de t or ment as ya se han exper iment ado con uno de los pr imer os pr ot ot iposde GEOs, cuando en 1988 el Kvaemer OWC fue dest ruido por una ola de 20 m de alt ura.La alt ur a de la ola puede r educir se consider ablement e en aguas poco pr ofundas; su ener ga sepierde debido a la friccin con el fondo y post erior rot ura.El cost e de un GEO yel cost e de la ener ga gener ada dependen en gr an medida del clculo de laola. Los sist emas sumer gidos, como el Cilindr o Br ist ol, el r ompeolas sumer gido, o los GEOs sumer -gibles como la boya de pist n, son sist emas a los que afect a menoslas t or ment as.Olas.IV.-47MAREAS.- Las mar eas son desfavor ables par a el apr ovechamient o del oleaje; el impact o de lasmar eas sobr e el r endimient o del GEO depende del sist ema empleado. GEOs con r ampas fijas, slopuedenoper ar enzonasconpequeasmar eas,mient r asquelosGEOsflot ant esquedanmenosafect ados. Los diseos par a OWCs han de t eneren cuent a los niveles mnimo y mximo que puedealcanzarla mar ea; en algunas zonas del mundo con alt os coeficient es de mar eas, lugar es donde seest n est udiando cent r ales mar emot r ices, se puede casi excluirel apr ovechamient o del oleaje.I V.8.- CONSI DERACI ONES FI NALESCONSIDERACIONESECONMICAS.-La economa de un GEO se puede expr esaren cost e deelect r icidad; el cost e del kWh gener ado ser a el cocient e ent r e los cost es anuales del GEO y su pr o-duccinanual.Par acompar ar losGEOsconcent r alesdegener acinconvencional,habr aqueincluir el beneficio medio ambient al de las energas renovablesLos cost es anuales de una cent r al convencional se pueden r esumiren:a) Costes de amortizacin del capital invertidob) Costes de operacin y mantenimientoc) Costes de combustibleLa det er minacin de la pr oduccin anual se basa en:a) Disponibilidad del recursob) Eficiencia de captacin y de generacinc) Disponibilidad de la central (duracin anual de operacin)Exist enpocosdat osfiableseindependient essobr ecost esdeener ga;enunest udioaefect oscompar at ivos se pueden pr oponerlos siguient es pr ecios de kWh, a un t ipo de int er s del 8% y pr e-cios de 1990:Duck y NEL OWC, 32 ptas/kWCilindro Bristol, 24 ptas/kWOWC de 0,5-1 MW, 12 ptas/kWh, para potencias medias anuales del oleajeKvaerner OWC, 6-8 ptas/kWy en oleaje de 15 kW/m.El Tapchan con olas, de 17 kW/m, estara por debajo de las 10 ptas/kW.Es pr eciso indicarque los cost es de GEOs mont ados en la cost a, dependen en gr an medida de lamor fologa(obr acivil);unasolucineconmicament eint er esant epodr aser laincor por acindeGEOs en r ompeolas y el apr ovechamient o de caver nas nat ur ales par a los OWC.VALORACIN DE LOS GEOs.- Se consider a que el xit o de un GEO depende en gr an medida dela energa del oleaje, y depende principalment e de cuat ro crit erios.a) Utilizacin de tecnologa convencional, que se considera ventajosa en el desarrollo de la energa del oleaje.b) Estado de desarrollo, en el que sistemas de pequea y mediana capacidad tienen, en general, un mayorgrado de desarrollo, siendo los sistemas que tienen mayores posibilidades para aplicaciones a corto y medioplazo.Olas.IV.-48c) Probabilidad de generacin a coste comparable con el de otras energas renovables, siendo la competitivi-dad econmica un fuerte argumento para la implantacin de estas tecnologas.d) Impacto medio ambiental, en el que determinados aspectos ecolgicos favorecen su implantacin.COMPARACIN.-Compar arlos sist emas que apr ovechan la ener ga de las olas es t ar ea difcil,por quesuest adodedesar r olloesmuydiver so.La