{"id":520,"date":"2019-03-13T10:32:28","date_gmt":"2019-03-13T13:32:28","guid":{"rendered":"https:\/\/www.blogs.unicamp.br\/engenhariademagia\/?p=520"},"modified":"2019-03-13T10:32:28","modified_gmt":"2019-03-13T13:32:28","slug":"19-como-usar-os-ventos-para-gerar-energia","status":"publish","type":"post","link":"https:\/\/www.blogs.unicamp.br\/conexaona7ural\/2019\/03\/13\/19-como-usar-os-ventos-para-gerar-energia\/","title":{"rendered":"19 – Como usar os ventos para gerar energia?"},"content":{"rendered":"

Dimensionamento de energia e\u00f3lica<\/strong><\/span><\/h4>\n

Bom dia, pessoal. Hoje iremos discutir sobre o dimensionamento da energia e\u00f3lica. Ou seja, como utilizar a energias dos ventos para consumo pr\u00f3prio. Assim como os cap\u00edtulos anteriores, ser\u00e3o dados apenas os passos b\u00e1sicos para o dimensionamento desta fonte. Por\u00e9m, j\u00e1 adianto que um trabalho bastante sofisticado sobre energia e\u00f3lica envolve o uso de softwares e o acesso a dados de dif\u00edcil acesso. Digo isso por experi\u00eancia pr\u00f3pria, por trabalhar em energia e\u00f3lica tanto no aspecto energ\u00e9tico, quanto no aspecto mais estrutural das torres e\u00f3licas.<\/span><\/p>\n

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Como funciona a energia e\u00f3lica<\/strong><\/span><\/h4>\n

Basicamente a energia e\u00f3lica \u00e9 relacionada com a velocidade dos ventos. Logo, \u00e9 muito importante o conhecimento do valor da velocidade dos ventos<\/span>. A pot\u00eancia \u00e9 diretamente proporcional com a velocidade dos ventos. Isto porque a energia mec\u00e2nica dos ventos atinge as p\u00e1s e\u00f3licas, e as mesmas atrav\u00e9s de um rotor, convertem a energia mec\u00e2nica em energia el\u00e9trica para ser utilizada. Recomendo bastante a leitura do <\/span>primeiro texto<\/a> sobre dimensionamento do consumo para dar prosseguimento a utiliza\u00e7\u00e3o da energia adquirida. Apesar da estrutura da e\u00f3lica ser mais simples do que os dois sistemas de energia solar vistos nos <\/span>textos<\/a> anteriores<\/a>, um dimensionamento bastante avan\u00e7ado exige muitos recursos que muitas vezes voc\u00ea n\u00e3o tem uma f\u00e1cil acessibilidade. A imagem abaixo ilustra o funcionamento de uma turbina de uma forma detalhada, citando cada componente da torre e\u00f3lica.<\/span><\/p>\n

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Velocidade dos ventos e rendimento da energia e\u00f3lica<\/strong><\/span><\/h4>\n

Conforme dito no paragrafo anterior, o principal motor desta fonte de energia \u00e9 a velocidade dos ventos. Logo, \u00e9 importante em alguns casos a determina\u00e7\u00e3o da velocidade de entrada do vento na turbina, tal como sua velocidade de sa\u00edda. Isto pois a diferen\u00e7a entre ambas as velocidades influencia na pot\u00eancia real extra\u00edda pela turbina. Ressaltando que esta diferen\u00e7a \u00e9 feita no pr\u00f3prio calculo da pot\u00eancia da turbina.<\/span><\/p>\n

Logo, percebe-se que a velocidade do vento nunca que pode ser igual a de entrada, muito menos igual a zero, pois isto indicaria que a turbina funcionaria como uma barreira. Ou seja, n\u00e3o estar ocorrendo o deslocamento das h\u00e9lices.<\/span><\/p>\n

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Sendo assim, existe um limite no qual a pot\u00eancia da turbina pode atingir, diretamente relacionado com estas velocidades. Este rendimento \u00e9 chamado de Betz. Para qualquer trabalho pr\u00f3ximo do real, \u00e9 importante considerar que o rendimento da sua turbina sempre ser\u00e1 abaixo (n\u00e3o igual) deste de Betz. Este rendimento de Betz \u00e9 conhecido tamb\u00e9m em literaturas como coeficiente de pot\u00eancia. Em estudos mais avan\u00e7ados, a determina\u00e7\u00e3o do coeficiente \u00e9 determinada atrav\u00e9s dos \u00e2ngulos das p\u00e1s da turbina e do raio do rotor.<\/span><\/p>\n

A recomenda\u00e7\u00e3o \u00e9 para trabalhos mais simples considerar um valor fixo de rendimento para calcular a pot\u00eancia da turbina e\u00f3lica. Para trabalhos mais avan\u00e7ados, \u00e9 at\u00e9 recomend\u00e1vel o uso de um software para calcular este coeficiente e assim determinar a pot\u00eancia da turbina. Para tal trabalho tamb\u00e9m envolve j\u00e1 determinar o tipo de turbina previamente, tal como a estimativa da velocidade de entrada e de sa\u00edda.<\/span><\/p>\n

Outras considera\u00e7\u00f5es<\/strong><\/span><\/h4>\n

*Para estudos envolvendo sazonalidade, \u00e9 importante ter mais dados em especial sobre a velocidade do vento, pois a energia e\u00f3lica \u00e9 sazonal, possuindo valores em diferentes tempos (horas, minutos, dias, etc.). Inclusive existe uma fun\u00e7\u00e3o chamada Weibull que projeta a varia\u00e7\u00e3o destas velocidades de vento. Esta fun\u00e7\u00e3o \u00e9 muito \u00fatil para trabalhos aprofundados em rela\u00e7\u00e3o as velocidades do vento, tal como sua energia gerada.<\/span><\/p>\n

*Existem trabalhos em que voc\u00ea tem que projetar uma turbina e\u00f3lica. Em outras palavras, determinar a \u00e1rea do seu rotor, tal como simular esta turbina. Tal simula\u00e7\u00e3o envolve a proje\u00e7\u00e3o de gr\u00e1ficos envolvendo for\u00e7a da p\u00e1, \u00e2ngulo de ataque, dentre outros. Em outras palavras, para checar as condi\u00e7\u00f5es operacionais da turbina.<\/span><\/p>\n

*\u00c9 importante saber a \u00e1rea em que a energia ser\u00e1 colocada. Isto pois dependendo do ponto, haver\u00e1 diferentes velocidades para o vento atingir a turbina. O mesmo pode se dizer sobre a altura da torre e\u00f3lica.<\/span><\/p>\n

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*Finalmente, \u00e9 importante dimensionar os outros componentes do sistema e\u00f3lico al\u00e9m das turbinas, como o banco de baterias, inversores, dentre outros componentes que ajudam na transmiss\u00e3o de energia.<\/p>\n

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Conclus\u00e3o<\/strong><\/span><\/h4>\n

Enfim, este foi um guia de como montar um sistema e\u00f3lico. Ressaltando que diferente das energias anteriores, esta energia tem um leque para estudos bastantes aprofundados. Tais estudos podem envolver n\u00e3o s\u00f3 dimensionamento de sistemas energ\u00e9ticos, mas tamb\u00e9m de montagem de componentes deste sistema (como as pr\u00f3prias torres). Os links na descri\u00e7\u00e3o s\u00e3o estudos de dimensionamento da energia e\u00f3lica. At\u00e9 a pr\u00f3xima e bons estudos.<\/span><\/p>\n

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Exemplos de estudo e\u00f3lico<\/strong><\/span><\/h4>\n

AMARAL, B. M. Modelos VARX para gera\u00e7\u00e3o de cen\u00e1rios de vento e vaz\u00e3o aplicados \u00e0 comercializa\u00e7\u00e3o de energia. Pontif\u00edcia Universidade Cat\u00f3lica do Rio de Janeiro<\/strong>, 2011.<\/a><\/span><\/p>\n

DUTRA, R. Energia E\u00f3lica: Princ\u00edpios e Tecnologia. CRESESB<\/strong>, 2008.<\/a><\/span><\/p>\n

FERREIRA, F. B. Dimensionamento de um sistema de gera\u00e7\u00e3o de energia el\u00e9trica integrado com energia solar e e\u00f3lica utilizando o software RETSCREEN. Universidade Federal do Pampa<\/strong>, 2015.<\/a><\/span><\/p>\n

JUNIOR, E. R. N. Metodologia de projeto de turbinas e\u00f3licas de pequeno porte. Universidade do Estado do Rio de Janeiro<\/strong>, 2008.<\/a><\/span><\/p>\n

MEDEIROS, A. E. DA S. Aproveitamento e\u00f3lico para uma vila de pescadores. Universidade Federal do Rio de Janeiro<\/strong>, 2012.<\/a><\/span><\/p>\n","protected":false},"excerpt":{"rendered":"

Um breve resumo de como dimensionar uma fonte de energia e\u00f3lica. O resumo foca nos principais pontos, sem muito aprofundamento, justamente para dar uma luz de como \u00e9 utilizada a energia dos ventos para gera\u00e7\u00e3o de energia. O resumo tamb\u00e9m cita estudos alternativos em rela\u00e7\u00e3o a energia e\u00f3lica, como os estudos dos ventos, por exemplo.<\/p>\n","protected":false},"author":332,"featured_media":522,"comment_status":"open","ping_status":"open","sticky":false,"template":"","format":"standard","meta":{"_eb_attr":"","_monsterinsights_skip_tracking":false,"pgc_sgb_lightbox_settings":"","_vp_format_video_url":"","_vp_image_focal_point":[],"footnotes":""},"categories":[93,19],"tags":[111,25,26,32,34,112],"class_list":["post-520","post","type-post","status-publish","format-standard","has-post-thumbnail","hentry","category-dimensionamento-de-fontes-de-energia","category-educacao-energetica","tag-betz","tag-energia-eletrica","tag-energia-eolica","tag-energia-mecanica","tag-fonte-renovavel","tag-weibull"],"jetpack_featured_media_url":"https:\/\/www.blogs.unicamp.br\/conexaona7ural\/wp-content\/uploads\/sites\/166\/2019\/03\/Capa-do-texto-19.png","_links":{"self":[{"href":"https:\/\/www.blogs.unicamp.br\/conexaona7ural\/wp-json\/wp\/v2\/posts\/520","targetHints":{"allow":["GET"]}}],"collection":[{"href":"https:\/\/www.blogs.unicamp.br\/conexaona7ural\/wp-json\/wp\/v2\/posts"}],"about":[{"href":"https:\/\/www.blogs.unicamp.br\/conexaona7ural\/wp-json\/wp\/v2\/types\/post"}],"author":[{"embeddable":true,"href":"https:\/\/www.blogs.unicamp.br\/conexaona7ural\/wp-json\/wp\/v2\/users\/332"}],"replies":[{"embeddable":true,"href":"https:\/\/www.blogs.unicamp.br\/conexaona7ural\/wp-json\/wp\/v2\/comments?post=520"}],"version-history":[{"count":5,"href":"https:\/\/www.blogs.unicamp.br\/conexaona7ural\/wp-json\/wp\/v2\/posts\/520\/revisions"}],"predecessor-version":[{"id":531,"href":"https:\/\/www.blogs.unicamp.br\/conexaona7ural\/wp-json\/wp\/v2\/posts\/520\/revisions\/531"}],"wp:featuredmedia":[{"embeddable":true,"href":"https:\/\/www.blogs.unicamp.br\/conexaona7ural\/wp-json\/wp\/v2\/media\/522"}],"wp:attachment":[{"href":"https:\/\/www.blogs.unicamp.br\/conexaona7ural\/wp-json\/wp\/v2\/media?parent=520"}],"wp:term":[{"taxonomy":"category","embeddable":true,"href":"https:\/\/www.blogs.unicamp.br\/conexaona7ural\/wp-json\/wp\/v2\/categories?post=520"},{"taxonomy":"post_tag","embeddable":true,"href":"https:\/\/www.blogs.unicamp.br\/conexaona7ural\/wp-json\/wp\/v2\/tags?post=520"}],"curies":[{"name":"wp","href":"https:\/\/api.w.org\/{rel}","templated":true}]}}