Caudalímetro

Los caudalímetros de aire miden la velocidad instantánea del viento, pero a ras de suelo las ráfagas (fluctuaciones habituales del viento) se producen con tal frecuencia que restan interés a dicha medición, por lo que se toma siempre un valor medio en intervalos de 10 minutos. Hay otros caudalímetros de aire de ultrasonidos que son capaces de determinar la velocidad del viento en sus tres dimensiones (3D). Las últimas tecnologías son los caudalímetros de aire que van provisto de láser que detectan el desfase del sonido o la luz coherente reflejada por las moléculas del aire.

Los caudalímetros de aire de compresión se basa en el tubo de Pitot (un tubo con forma de L, con un extremo abierto hacia la corriente de aire y el otro conectado a un dispositivo medidor de presión), y está formado por dos pequeños tubos, uno de ellos con orificio frontal (que mide la presión dinámica) y lateral (que mide la presión estática), y el otro sólo con un orificio lateral. La diferencia entre las presiones medidas permite determinar la velocidad del viento.

La localización de sitios para el aprovechamiento de la energía del viento es un trabajo de prospección similar al que requiere la ubicación de recursos minerales. Por lo general se necesitan promedios anuales de velocidad del viento superiores a los 5 m/s, es decir, 15 km/h, lo cual se visualiza cuando las hojas y las ramitas de los árboles susurran (para el bombeo de agua, el promedio requerido es de 3 m/s, es decir, 10,8 km/h, lo cual se percibe cuando el humo se inclina levemente en la dirección del viento).

De acuerdo con la norma para la medición, se colocan los caudalímetros a 10 m de altura (la velocidad del viento es mayor conforme se desplaza a mayor altura; a baja altura lo frena la "rugosidad" del terreno: los árboles, las edificaciones ..., es decir, todos los accidentes topográficos).

En la práctica la mejor forma de medir la velocidad del viento en una futura localización de una turbina eólica es situar los caudalímetros de aire en el extremo superior de un mástil que tenga la misma altura de buje esperada de la turbina que se va a utilizar. Esto evita la incertidumbre que conlleva el recalcular la velocidad del viento a una altura diferente.

A veces pueden surgir dudas sobre cual es el mejor tipo de caudalímetro para usarlo en unas determinadas condiciones ambientales. A continuación les mostramos unas serie ventajas genéricas que ofrecen cada una de las dos modalidades de caudalimetro, con el fin de facilitarle la elección final al usuario, a la hora de adquirir el caudalimetro. Debe de tener en cuenta que se trata de unas ventajas genéricas, y por lo tanto, pueden anularse o potenciarse aún más o menos en función, por ejemplo, de las características técnicas del modelo elegido o de las propias condiciones ambientales con las que nos encontremos al medir.

Entre las ventajas que encontramos en el uso de los caudalímetros de rueda alada, tenemos por ejemplo:

- Respuesta directa y lineal del sensor del caudalimetro sin que sea muy sensible a cambios bruscos de temperaturas.
- Su señal digital es compatible con entradas a microprocesador para posterior lectura de otras funciones (ej: caudal volumétrico).
- La influencia de factores como la temperatura o la presión, cambia a velocidades mayores de unos 1.5 m/s.
- Bajo consumo de batería al no ser necesario ningún calentamiento previo.
- Más seguridad en áreas peligrosas debido a que no tiene ningún elemento calentado.
- Mejor cálculo de valor medio de flujo del área de muestra, ya que no influyen tanto las turbulencias y remolinos locales.

Algunos ejemplos típicos de medición con estos modelos de caudalímetro de rueda alada los tenemos en medidas en exteriores, donde vamos a encontrar velocidades de aire medias o altas, o también por ejemplo en medidas de salida de aire a través de grandes rejillas.

Por otro lado, algunas de las ventajas que presentan los modelos de caudalímetro de hilo térmico, se mencionan a continuación:

- Tamaño de sonda mucho más reducido y manejable, lo que permite el acceso para la medición en zonas de difícil accesibilidad.
- Aunque el sensor es más frágil, suele estar diseñado de manera que quede bien protegido.
- Más apropiados para medir velocidades en un punto concreto.
- Generalmente son más adecuados para medidas de velocidades de aire muy bajas.

Algunos ejemplos típicos de medición con estos modelos de caudalimetro, los tenemos en la medición en lugares donde nos vamos a encontrar con velocidades de aire bajas (aunque también pueden ser usados en rangos más altos), o por ejemplo en la medición en el interior de conductos y otras zonas restringidas para otros tipos de sensores.

- Agricultura: estos caudalimetros se pueden utilizar para la verificación de las condiciones para regar por aspersión los cultivos o quemar rastrojos, verificación de las condiciones para el ganado.
- Automóviles: para las mediciones de calefacción y aire acondicionado.
- Aviación: estos caudalímetros se pueden utilizar en planeadores, para ala delta, en parapentes, en ultraligeros, en paracaídas, en vuelos en globo.
- Ingeniería civil: estos caudalimetros se pueden utilizar en la seguridad de emplazamientos, condiciones de trabajo, seguridad en las obras, operación para la seguridad de las grúas, mediciones del esfuerzo del viento.
- Guardacostas: estos caudalímetros de aire se pueden utilizar para realizar evaluaciones de las condiciones para la supervivencia o la seguridad.
- Formación: estos caudalimetros de aire se pueden utilizar en mediciones y experimentos con el flujo de aire, evaluación de condiciones exteriores para la práctica de deportes escolares, estudios medioambientales.
- Extinción de incendios: estos caudalímetros de aire se pueden utilizar en la indicación sobre el peligro de la propagación del fuego.
- Calefacción y ventilación: con los caudalimetros de aire se realizan mediciones del flujo y la temperatura del aire, verificación del estado de los filtros.
- Aficiones: estos caudalímetros de aire se pueden utilizar para aeromodelismo, modelismo de barcos, vuelo de cometas.
- Industria: estos caudalimetros de aire se pueden utilizar en mediciones del flujo y de la temperatura del aire, control de la contaminación.
- Policía: estos caudalímetros de aire se pueden utilizar para las mediciones de los vientos de costado en carreteras.
- Actividades al exterior: se pueden utilizar los caudalimetros como por ejemplo tiro con arco, ciclismo, tiro, pesca, golf, vela, atletismo, camping, senderismo, montañismo, ...
- Trabajos al exterior: se pueden utilizar los caudalímetros en la evaluación de condiciones ambientales.
- Ciencia: se pueden utilizar los caudalimetros como por ejemplo en la aerodinámica, ciencia medioambiental, meteorología.
- En definitiva es un campo muy amplio en donde se pueden utilizar los caudalímetros.